實驗2 算術(shù)邏輯運算實驗

實驗2算術(shù)邏輯運算實驗一、實驗?zāi)康?.掌握簡單運算器的組成以及數(shù)據(jù)傳送通路

2.驗證運算功能發(fā)生器（74LS181）的組合功能二、實驗設(shè)備74LS181（兩片）,74LS273(兩片),74LS245(一片),開關(guān)若干,燈泡若干,單脈沖一片三、實驗原理1.實驗中的運算器由兩片74LS181以并/串形式構(gòu)成8位字長的ALU。運算器的輸出經(jīng)過一個三態(tài)門（74LS245）和數(shù)據(jù)總線相連，運算器的兩個數(shù)據(jù)輸入端分別由兩個鎖存器（74LS373）鎖存，鎖存器的輸入連至數(shù)據(jù)總線，數(shù)據(jù)開關(guān)用來給出參與運算的數(shù)據(jù)(A和B)，并經(jīng)過一個三態(tài)門（74LS245）和數(shù)據(jù)顯示燈相連，顯示結(jié)果。

2.74LS181：完成加法運算

3.74LS273：輸入端接數(shù)據(jù)開關(guān)，輸出端181。在收到上升沿的時鐘信號前181和其輸出數(shù)據(jù)線之間是隔斷的。在收到上升沿信號后，其將輸出端的數(shù)據(jù)將傳到181，同時，作為觸發(fā)器，其也將輸入的數(shù)據(jù)進行保存。因此，通過增加該芯片，可以通過順序輸入時鐘信號，將不同寄存器中的數(shù)據(jù)通過同一組輸出數(shù)據(jù)線傳輸?shù)?81芯片的不同引腳之中

4.74LS245：相當(dāng)于181的輸出和數(shù)據(jù)顯示燈泡組件之間的一個開關(guān)，在開始實驗后將其打開，可以使181的運算結(jié)果輸出并顯示到燈泡上四、實驗步驟1.選擇實驗設(shè)備：根據(jù)實驗原理圖，將所需要的組件從組件列表中拖到實驗設(shè)計流程欄中。

2.搭建實驗流程：將已選擇的組件進行連線（鼠標從一個引腳的端點拖動到另一組件的引腳端，即完成連線）。搭建好的實驗流程圖如圖2所示。具體操作如下:

①將74LS273芯片的0-7號引腳（數(shù)據(jù)端從低到高）及9號引腳（復(fù)位端）接到開關(guān)上，8號引腳接至單脈沖組件，左右兩個74LS273芯片分別保存參與運算的數(shù)據(jù)A和B。接著把兩個74LS273組件的11-14號引腳（數(shù)據(jù)的低四位）分別接到74LS181組件（左）的0-7號引腳上，其中0－3號引腳為A的低四位，4－7號引腳為B的低四位。同樣的，把兩個74LS273組件的15－18號引腳（數(shù)據(jù)的高四位）分別接到74LS181組件（右）的0-7號引腳上，其中0－3號引腳為A的高四位，4－7號引腳為B的高四位。

②74LS181的8-12號引腳（S0-S3、M）接到開關(guān)上控制邏輯/算術(shù)運算。把低位的74LS181芯片（左）的13號引腳（CN端）由開關(guān)控制，高位的74LS181芯片（右）的13號引腳CN與低位的74LS181的15號進位輸出相連。

③最后，把兩個74LS181芯片的16-19號引腳順序接到74LS245的0-7接口上。74LS245芯片的8、9號引腳接開關(guān)，11―18號輸出引腳（低位到高位）接燈泡，作為運算器結(jié)果的顯示。

初始化各芯片的控制信號,數(shù)據(jù)開關(guān)置上相應(yīng)的數(shù)據(jù)

3.初始化各芯片的控制信號，數(shù)據(jù)開關(guān)置上相應(yīng)的數(shù)據(jù)(A置為65H，B置為A7H)4.點擊“運行”按鈕，分別點擊左右兩個單脈沖組件，把參與運算的數(shù)據(jù)B和A置入兩個鎖存器中。通過改變S3，S2，S1，S0，M，CN的組合來實現(xiàn)不同的功能，根據(jù)連接到245的燈泡顯示情況，可以對輸入數(shù)據(jù)和輸出結(jié)果進行檢驗（因為當(dāng)ALU的控制信號位1111時其將直接輸出A，為1010時直接輸出B）,74LS181的功能見表2-1，A和B分別表示參與運算的兩個數(shù)，“+”表示邏輯或，“加”表示算術(shù)求和。5.通過前面的操作，我們將A置為65H，B置為A7H。然后改變運算器的控制電平S3，S2，S1，S0，M，CN的組合，觀察運算器的輸出，填入表2-2中，并和理論值進行比較，驗證74LS181的功能。DR1DR2S3S2S1S0M=0(算術(shù)運算)M=1（邏輯運算）CN=1（無進位）CN=0（有進位）65A70000F=65HF=66HF=9A65A70001F=E7HF=E8HF=18H65A70010F=7DHF=7EHF=82H65A70011F=FFHF=00HF=00H65A70100F=A5HF=A6HF=DAH65A70101F=47HF=48HF=58H65A70110F=BDHF=BEHF=C2H65A70111F=3FHF=40HF=40H65A71000F=8AHF=8BHF=CFH65A71001F=0CHF=0DHF=3DH65A71010F=A2HF=A3HF=A7H65A71011F=24HF=25HF=25H65A71