1、基本運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)報(bào)告四川大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院、軟件學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)號：1143041061姓名:高浩宇專業(yè):十算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班級：4第：11周課程名稱計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)課時(shí)2實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間2013-11-18實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .了解運(yùn)算器的組成結(jié)構(gòu)。2 .掌握運(yùn)算器的工作原理。實(shí)驗(yàn)環(huán)境TDN-CM+算機(jī)組成原理教學(xué)實(shí)驗(yàn)系今臺，排線若干1.實(shí)驗(yàn)原理:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（算法、程序、步驟和方法兩片74LS181芯片以并/串形式構(gòu)成的8位字長的運(yùn)算器。右方為低4位運(yùn)算芯片，左方為高4位運(yùn)算芯片。低位芯片的進(jìn)位輸出端Cn+g高位芯片的進(jìn)位輸入端0目連，使低4位運(yùn)算產(chǎn)生的進(jìn)位送進(jìn)高4位。低位芯片的進(jìn)位輸入端Cn與

2、外來進(jìn)位相連，高位芯片的進(jìn)位輸出到外部。兩個(gè)芯片的控制端S0S3和M各自相連，其控制電平按表2.6-1o為進(jìn)行雙操作數(shù)運(yùn)算，運(yùn)算器的兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端分別由兩個(gè)數(shù)據(jù)暫存器DR1DR2（用鎖存器74LS273實(shí)現(xiàn)）來鎖存數(shù)據(jù)。要將內(nèi)總線上的數(shù)據(jù)鎖存到DR1或DR2中，則鎖存器74LS273的控制端LDDR1或LDDR2須為高電平。當(dāng)T4脈沖來到的時(shí)候，總線上的數(shù)據(jù)就被鎖存進(jìn)DR1或DR2中了。為控制運(yùn)算器向內(nèi)總線上輸出運(yùn)算結(jié)果，在其輸出端連接了一個(gè)三態(tài)門（用74LS245實(shí)現(xiàn)）。若要將運(yùn)算結(jié)果輸出到總線上，則要將三態(tài)門74LS245的控制端ALU-B置低電平。否則輸出高阻態(tài)。數(shù)據(jù)輸入單元（實(shí)驗(yàn)板上印

3、有INPUTDEVICE用以給出參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)。其中，輸入開關(guān)經(jīng)過一個(gè)三態(tài)門（74LS245）和內(nèi)總線相連，該三態(tài)門的控制信號為SW-B取低電平時(shí)，開關(guān)上的數(shù)據(jù)則通過三態(tài)門而送入內(nèi)總線中?？偩€數(shù)據(jù)顯示燈（在BUSUNIT單元中）已與內(nèi)總線相連，用來顯示內(nèi)總線上的數(shù)據(jù)?？刂菩盘栔谐齌4為脈沖信號，其它均為電平信號。由于實(shí)驗(yàn)電路中的時(shí)序信號均已連至“W/RUNIT'單元中的相應(yīng)時(shí)序信號引出端，因此，需要將“W/RUNIT'單元中的T4接至“STATEJNIT'單元中的微動開關(guān)KK2的輸出端。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，按動微動開關(guān)，即可獲得實(shí)驗(yàn)所需的單脈沖。S3S2、S1、S0、C仆ML

4、DDRLDDRALU-BSW-B各電平控制信號則使用“SWITCHUNiT單元中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)開關(guān)來模擬，其中CnALU-BSW-I為低電平有效，LDDRLDD昉高電平有效。對于單總線數(shù)據(jù)通路，作實(shí)驗(yàn)時(shí)就要分時(shí)控制總線，即當(dāng)向DR1DR2工作暫存器打入數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)開關(guān)三態(tài)門打開，這時(shí)應(yīng)保證運(yùn)算器輸出三態(tài)門關(guān)閉；同樣，當(dāng)運(yùn)算器輸出結(jié)果至總線時(shí)也應(yīng)保證數(shù)據(jù)輸入三態(tài)門是在關(guān)閉狀態(tài)運(yùn)算結(jié)果表結(jié)果耒運(yùn)算類型ABS3S2SLSOcn結(jié)果65fi.7ODDOXF二(65)F2=fl)FC=(0)65A7ODDIXF-(A7)F2=(0)FC=(O)IBJ4口-罟餌兀舁65A70010XF=(25)FZ=(O)

5、FC=(0)65A7jj11XF=CE7)FZ=(0)FC=(O')酶A?)100XF=(9A)F2=(0)FC=(0)移位詼算65A70LD1XFfcA)FZ=(0)FC=(O)成Af)1100F=(32)H2=(Q)FC=(1)65A?1F-(B2)FZ=(C)FC='1：65A7Jill0F=(CA)FZ=(0)PC=(O)65A71F=(CA)F2=(0)FC=(O)65A7%FZ-tO)FC='0065A7IDOLXF：(O0F2t(0)FC=>1)65A?1D1D(?t>0)X算數(shù)運(yùn)算65AT1D1口伊C=l)XF二(CD)F2=(0)FC=(1

6、)斯A71011XF±CBE)F2=(0)FC=(1)65A?11rleiX片(64)FZ二伯)FkS)65A71101X-儂)FZ=(U)FC=9)65A71110X保留KSATIlliX保留上）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（算法、程序、步驟和方（2.實(shí)驗(yàn)步驟：接1.連接實(shí)驗(yàn)電路并檢查無誤。圖中將用戶需要連接的信號線用小圓圈標(biāo)明（其它實(shí)驗(yàn)相同，不再說明）。2.KK段置為單拍，KK網(wǎng)KK的運(yùn)行。3.開電源開關(guān)。4,用輸入開關(guān)向暫存器DR1置數(shù)。撥動輸入開關(guān)形成二進(jìn)制數(shù)01100101（或其它數(shù)值）。（數(shù)據(jù)顯示燈亮為0,滅為1）。使SWITCHUNIT單元中的開關(guān)SW-B=0（打開數(shù)據(jù)輸入三態(tài)門）、ALU

7、-B=1（關(guān)閉ALU輸出三態(tài)門）、LDDR1=1LDDR2=0按動微動開關(guān)KKZ則將二進(jìn)制數(shù)01100101置入DR1中。5 .用輸入開關(guān)向暫存器DR2置數(shù)。撥動輸入開關(guān)形成二進(jìn)制數(shù)10100111（或其它數(shù)值）。SW-B=0ALU-B=1保持不變，改變LDDR1LDDR2使LDDR1=0LDDR2=1法按動微動開關(guān)KKZ則將二進(jìn)制數(shù)10100111置)入DR2中。6 .該變運(yùn)算器的功能設(shè)置觀察輸出。并將結(jié)果填入表中O根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，一步一步操作，在DR1=65DR2=A衲條件下，改變運(yùn)算器的設(shè)置，使得運(yùn)算器輸出結(jié)果，并記錄下來。運(yùn)算器顯示結(jié)果和手算結(jié)果一直，說明整個(gè)實(shí)驗(yàn)非常成功。通過本次實(shí)驗(yàn)了解運(yùn)算器的組成結(jié)構(gòu)（即輸入邏輯、輸出邏輯、算術(shù)邏輯單元），掌握運(yùn)算器的工作原理（主要是加法器）。知道運(yùn)算器的輸出跟數(shù)據(jù)總線相連，同時(shí)兩個(gè)輸入端通過兩個(gè)鎖存器也與數(shù)據(jù)總線相連。同時(shí)，數(shù)據(jù)顯示燈連接上數(shù)據(jù)總線，用來顯示數(shù)據(jù)總線的內(nèi)容。暫存器的作用也體現(xiàn)了出來（暫存中間結(jié)果），教材上的數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)在此更是體現(xiàn)到了，各部件之間的信息傳送通過內(nèi)總線來完成。三態(tài)門的功能以及工作原理也比較清晰了。將這些知識組織起來，并親手實(shí)踐，在實(shí)踐過程中，連線比較枯燥，剛開始連錯了，造成重大失誤，后來糾正后，一次成功，這也說明了實(shí)驗(yàn)過程中的各