SBSSBS實驗一運算器組成實驗一、實驗目的1．熟悉雙端口通用寄存器堆的讀寫操作。2．熟悉簡單運算器的數(shù)據(jù)傳送通路。3．驗證運算器74LS181的術邏輯功能4．按給定數(shù)據(jù)，完成指定的算術、邏輯運算。二、實驗電路

M

F7F6F5F4A5A4B5

F2F1F0CnA2A1A0B2B1B0

#U-R三態(tài)門

）運

圖3.1示了本實驗所用的運算器數(shù)據(jù)通路圖與運算的數(shù)據(jù)首先通過實驗臺操作板上的八個二進制數(shù)據(jù)開關SW7-SW0來置，然后輸入到雙端口通用寄存器堆RF中。一個ispLSI1016實現(xiàn)，功能上相當于四個位用寄存器，用于保存與運算的數(shù)據(jù)算后的結果也要送到RF中存端口寄存器堆模塊的控制信號中用于選擇從B端（右端口）讀出的通用寄存器RD1、用選擇從端口（左端口）讀出的通用寄存器。而WR1、WR0用選擇寫入的用寄存器LDRi是入控制號，當LDRi＝時據(jù)總線上數(shù)據(jù)在T3寫由WR1WR0指定的通用寄存器的A、1

B端分別與操作數(shù)暫存器DR1DR2相另RF的端通過一個三態(tài)門連接到數(shù)據(jù)總線DBUS上因而RF中數(shù)據(jù)可以直接通過B端送到DBUS上DR1(U47)和DR2(U48)各1片構成，用于暫存參與運算的數(shù)據(jù)DR1接ALU的輸端口接ALU的輸入端口。、U35)由片74LS181構成，的出通過一個三態(tài)門（74LS244）送到數(shù)據(jù)總線DBUS上實驗臺上的八個發(fā)光二極管DBUS7-DBUS0顯示燈接在DBUS上可以顯示輸入數(shù)據(jù)或運算結果。另有一個指示燈C顯運算器進位標志號狀態(tài)。圖中尾巴上帶粗短線標記的信號都是控制信號中S3、LDDR2、ALU_BUS#、、、、、、、、都電位信號，在本次實驗中用撥動開關—K15來擬、為序脈沖信號，印制板上已連接到實驗臺的時序電路。實驗中進行單拍操作，每次只產生一組T1、、T3、時脈沖，需將實驗臺上的開進行正確設置將DP開關置1開置0每一次按鈕，則順序產生、、、一單脈沖。三、實驗設備

TEC-5計機組成實驗系統(tǒng)1臺邏輯測試筆一支（在實臺上）雙蹤示波器一臺（公用）萬用表一只（公用）四、實驗任務按3.1所將算器模塊與實驗臺操作板上的線路進行連接于算器模內部的連線已由印制板連好，故接線任務僅僅是完成數(shù)據(jù)開關、控制信號模擬開關、與運算器模塊的外部連線。注意：為了建立清楚的整機概念，培養(yǎng)嚴謹?shù)目蒲心芰?，手工連線是絕對必要的。用關SW0向用寄存器堆RF內—寄器置數(shù)然后讀出—的內容，在數(shù)據(jù)總線DBUS上示出來。驗ALU的邏輯算術、邏輯運算功能。令DR1=55H，Cn#=1。在M=0和兩情況下，令S3—S0的從0000B變1111B表表示出實驗結果驗結果包含進位C由指示燈顯示。注意：進位C是運算器最高進位Cn+4#反，即有進位為1，無進位為0。五、實驗要求

做好實驗預習，掌握運算器的數(shù)據(jù)傳輸通路及其功能特性，并熟悉本實驗中所用的模擬開關的作用和使用方法。寫出實驗報告，內容是：(1)實目的。(2)按驗任務3的要求，列表表示出實驗結果。(3)按驗任務4的要求中寫各控制信號模擬開關值運結果值。六、實驗步驟和實驗結果（1實驗任務2的驗步驟和結果如下R0=34HR1=21HR2=52HR3=65H）1．置DP=1，，程開關撥到正常位置。接線表如下：數(shù)據(jù)通路

WR0WR1RS0RS12

RS_BUS#LDRi

電平開關2．打電源

K0K1K3K4K6以下4條是將34H、、52H、65H分寫入R0、R2、R33．置，－。在DBUS上觀察到DBUS=34H。QD按，將34H寫R0。4．置，—。在DBUS上觀察到DBUS=21H。QD按，將21H寫R1。5．置，—。在DBUS上觀察到DBUS=52H。QD按，將52H寫R2。6．置，—。在DBUS上觀察到DBUS=65H。QD按，將65H寫R3。以下4條是在DBUS總線上顯示R0R1、R2R3的值7．置K2(RS0)=0，K4(SW_BUS#)=1K5(RS_BUS#)=0K6(LDRi)=0在DBUS上觀察到DBUS=34H。8．置K2(RS0)=1，K4(SW_BUS#)=1K5(RS_BUS#)=0K6(LDRi)=0在DBUS上觀察到DBUS=21H。9．置K2(RS0)=0，K4(SW_BUS#)=1K5(RS_BUS#)=0K6(LDRi)=0在DBUS上觀察到DBUS=52H。置K2(RS0)=1，K3(RS1)=1，，，K6(LDRi)=0在DBUS上將觀察到DBUS=65H。（）驗任務的實驗步驟和實驗結果如下：1．置，，程開關撥到常位置。接線圖如下：數(shù)據(jù)通路電平開關數(shù)據(jù)通路電平開關

WR0K0LDDR1K7

WR1K1LDDR2K7

RD0K2S0K8

RD1K3S1K9

RS0K4S2K10

RS1K5S3K11

LDRiK6MK12數(shù)據(jù)通路電平開關

ALU_BUS#K13

K14數(shù)據(jù)通路的信號Cn#接VCC。1．打電源以下2條是向R0寫入55H，向R1寫入0AAH2．置，SW7-SW0為55H按QD按鈕，將寫R03．置，SW7-SW0為0AAH，QD按鈕，將0AAH寫R1以下1條是將R0寫入DR1，將R1寫入DR2。4．置K2(RD0)=0K7(LDDR1和。按QD按，將R0寫DR1，將R1寫DR2。這時DR1=55HDR2=0AAH。3

以下2條是M=H時進行邏輯運算5．置K6(LDRi)=1，和LDR2)=0K8(S0)=0K9(S1)=0，K10(S2)=0，K11(S3)=0，，K13(ALU_BUS#)=0K14(SW_BUS#)=1在數(shù)據(jù)總線DBUS上觀到邏輯運算結果。QD按鈕，觀察到進C為。6．其開關設置都不變，只改變K8(S0)、K9(S1)、、K11(S3)的置，觀察其他15種輯運算結果，并按QD按，觀察進位。以下2條是M=L時進行算術運算7．置K6(LDRi)=1，和LDR2)=1K8(S0)=0K9(S1)=0，K10(S2)=0，K11(S3)=0，，K13(ALU_BUS#)=0K14(SW_BUS#)=1在數(shù)據(jù)總線DBUS上觀到算術運算結果為。QD按鈕，觀察到進C為08．其開關設置都不變，只改變K8(S0)、K9(S1)、、K11(S3)的置，觀察其他15種術運算結果，并按QD按，觀察進位。實驗結果如下：表3.2實驗任務3實驗果DR1=55H,DR2=0AAH)工作方式輸入選擇

邏輯運算（M=H,Cn#=1）

算術運算（M=L,Cn#=1）S3S2S1S0000000010010001101000101011001111000100110101011110011