计算机组成原理实验运算器实验

1、实验一： 运算器实验一、 实验目的：1、 掌握简单运算器的数据传输方式。2、 验证运算功能发生器（74LS181）及进位控制的组合功能。二、 实验要求： 完成不带进位及带进位算术实验、逻辑运算实验，了解算术逻辑运算单元的运用。三、 实验原理：其中运算器有两片74LS181以并|串形式结构8位字长的ALU。运算器的输出经过一个三态门（74LS245）和数据总线连接，运算器的两个数据输入端分别由两个锁存器（74LS273）锁存，锁存器的输入已连至数据总线，数据开关（INPUT UNIT）用来给出参与运算的数据，经一三态门（74LS245）和数据总线相连，数据显示灯（BUS UNIT）已和数据总线相

2、连，用来显示数据总线内容。在进行手动实验时，必须先预制开关电平|Load=1,|CE=1,其余开关控制信号电瓶均置为0。四、 实验连接：1、 八位运算器控制信号连接：位于实验装置左上方的控制信号（CTROUT UNIT）中的（S3，S2，S1，S0，M,|CN,LDDR1，LDDR2，LDCZY,|SWB,|ALU-B）与位于实验装置右中方的（CTRIN UNIT）、左下方INPUT-UNIT中的（|SW-B）右上方CTR-IN（|ALU-B）作对应连接。实验中上方信号（CN+4）与（CN+4L）相连。2、 完成上述连接，仔细检查无误后方可接通电源进入实验。五、 实验仪器工作状态设定： 在闪动

3、的“P”状态下按动“增址”命令键，使LED显示器自左向右第一位显示提示符“H”，表示本装置已进入手动单元实验状态。六、 实验项目：（一）、算术运算实验 拨动二进制数据开关向DR1和DR2寄存器置数（数据灯亮表示它所对应的数据位为“1”，反之为“0”）。具体操作步骤图示如下：数据开关（01100101）三态门寄存器DR1（01100101）数据开关（10100111）寄存器DR2（10100111） 【CBA=001】 LDDR1=1 LDDR1=0 LDDR2=0 LDDR2=1 按STEP 按STEP 检验DR1和DR2中存的数是否正确，具体操作为：关闭数据输入三态门（CBA=000）打开A

4、LU输出三态门（CBA=010），当置S3，S2，S1，S0，M为11111时，总线指示灯（BUS-DISP UNIT）显示DR1中的数，而置10101时总线指示灯将显示DR2中的数。 算术运算的试验方法：置CBA=010，S3，S2，S1，S0，M,|CN状态为100101，LDCZY=0，此时数据总线上的显示灯应为00001100.（二）、进位控制实验： （1）、进位标志清零具体操作方法如下： 关闭数据输入三态门（CBA=000）S3，S2，S1，S0，M的状态为00000，|CN状态置为0，LDCZY状态置为1，（清零时DR1寄存器中的数应该不等于FF）按动单步命令键。（2）、用二进制数

5、码开关向DR1和DR2寄存器置数。 首先关闭ALU输出三态门（CBA=000），开启数据输入开关三态门（CBA=001），设置数据开关。（3）、验证带进位运算及进位锁存功能，使|CN=1，LDCZY=1，来进行带进位算术运算。在给定DR1=65，DR2=A7的情况下，改变运算器的功能设置，观察运算器的输出，填入下表中，并和理论分析进行比较，验证。（三）、逻辑运算实验： 拨动二进制数据开关向DR1和DR2寄存器置数为65H,A7H，具体步骤同上 检验DR1和DR2中存的数是否正确，具体操作为：关闭数据输入三态门（CBA=000）打开ALU输出三态门（CBA=010），当置S3，S2，S1，S0，

6、M为11111时，总线指示灯（BUS-DISP UNIT）显示DR1中的数，而置10101时总线指示灯将显示DR2中的数。 算术运算的试验方法：置CBA=010，S3，S2，S1，S0，M状态为00011，此时数据总线上的显示灯应为00011000.七、 实验思考： 验证74LS181的算术逻辑运算功能 在给定DR1=65，DR2=A7的情况下，改变运算器的功能设置，观察运算器的输出，填入下表中，并和理论分析进行比较，验证。如表所示：DR1DR2S3,S2,S1,S0CN=1无进位CN=0有进位M=1（逻辑运算）65A7000065669A0001E7E81800107D7E8200111111111100000000000000000100101001011010011011011010010100100111001010000101100001100101111010111110110000100111001111110100000001000000100010001010100010111011111110010000110000001101001111011010101000101010001110100111101100100100001001010010010111001