運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)-計(jì)算機(jī)組成原理

PAGEPAGE1實(shí)驗(yàn)題目運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)一、算術(shù)邏輯運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：1.掌握算術(shù)邏輯運(yùn)算器單元ALU（74LS181）的工作原理。2.掌握簡(jiǎn)單運(yùn)算器的數(shù)據(jù)傳送通道。3.驗(yàn)算由74LS181等組合邏輯電路組成的運(yùn)算功能發(fā)生器運(yùn)算功能。4.能夠按給定數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)指定的算術(shù)/邏輯運(yùn)算。實(shí)驗(yàn)方案：（一）實(shí)驗(yàn)方法與步驟1實(shí)驗(yàn)連線(xiàn)按書(shū)中圖1－2在實(shí)驗(yàn)儀上接好線(xiàn)后，仔細(xì)檢查正確與否，無(wú)誤后才接通電源。每次實(shí)驗(yàn)都要接一些線(xiàn)，先接線(xiàn)再開(kāi)電源，這樣可以避免燒壞實(shí)驗(yàn)儀。2用二進(jìn)制數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)分別向DR1寄存器和DR2寄存器置數(shù)。3通過(guò)總線(xiàn)輸出寄存器DR1和DR2的內(nèi)容。（二）測(cè)試結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)處理：實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表：練習(xí)一B練習(xí)二 選項(xiàng)DR1DR2S3S2S1S0邏輯運(yùn)算(M=1、Cn任意)算術(shù)運(yùn)算（M=0）Cn=1(無(wú)進(jìn)位)Cn=0(有進(jìn)位)BAA550001F=（00000000）F=（11111111）F=（00000000）JFFFF1001F=（11111111）F=（11111110）F=（11111111）O55011110F=（01010101）F=（01010100）F=（01010101）練習(xí)三A練習(xí)四B結(jié)論SW-B=0時(shí)有效，SW-B=1時(shí)無(wú)效，因其是低電平有效。ALU-B=0時(shí)有效，ALU-B=1時(shí)無(wú)效，因其是低電平有效。S3,S2,S1,S0高電平有效。做算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算時(shí)應(yīng)設(shè)以下各控制端：ALU-BSW-BS3S2S1S0MCnDR1DR2輸入三態(tài)門(mén)控制端SW-B和輸出三態(tài)門(mén)控制端ALU-B不能同時(shí)為“0”狀態(tài)，否則存在寄存器中的數(shù)據(jù)無(wú)法準(zhǔn)確輸出。S3,S2,S1,S0是運(yùn)算選擇控制端,有它們決定運(yùn)算器執(zhí)行哪一種運(yùn)算;M是算術(shù)邏輯運(yùn)算選擇,M=0時(shí),執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算,M=1時(shí),執(zhí)行邏輯運(yùn)算;Cn是算術(shù)運(yùn)算的進(jìn)位控制端，Cn=0(低電平)，表示有進(jìn)位，運(yùn)算時(shí)相當(dāng)于在最低位上加進(jìn)位1，Cn=1(高電平)，表示無(wú)進(jìn)位。邏輯運(yùn)算與進(jìn)位無(wú)關(guān);、ALU-B是輸出三態(tài)門(mén)控制端，控制運(yùn)算器的運(yùn)算結(jié)果是否送到數(shù)據(jù)總線(xiàn)BUS上。低電平有效。SW-B是輸入三態(tài)門(mén)的控制端，控制“INPUTDEVICE”中的8位數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)D7～D0的數(shù)據(jù)是否送到數(shù)據(jù)總線(xiàn)BUS上。低電平有效。DR1、DR2置數(shù)完成后之所以要關(guān)閉控制端LDDR1、LDDR2是為了確保輸入數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。A+B是邏輯運(yùn)算，控制信號(hào)狀態(tài)000101；A加B是算術(shù)運(yùn)算，控制信號(hào)狀態(tài)100101。問(wèn)題與討論及實(shí)驗(yàn)總結(jié)接線(xiàn)后，仔細(xì)檢查正確與否后才接通電源，避免燒壞儀器，連好線(xiàn)之后，每次進(jìn)行測(cè)試之前都要對(duì)寄存器進(jìn)行清零，否則寄存器原來(lái)的狀態(tài)有可能會(huì)影響到測(cè)試的結(jié)果。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，我掌握了算術(shù)邏輯運(yùn)算器單元ALU（74LS181）的工作原理，以及簡(jiǎn)單運(yùn)算器的數(shù)據(jù)傳送通道。驗(yàn)算由組合邏輯電路組成的運(yùn)算功能發(fā)生器運(yùn)算功能，能夠按給定數(shù)據(jù)完成實(shí)驗(yàn)指定的算術(shù)/邏輯運(yùn)算。思考選擇題：（單選題）１、（A）２、（A）３、（B）４、（A）５、（A）６、（B）７、（B）８、（B）二、進(jìn)位控制運(yùn)算器1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：1.驗(yàn)證帶進(jìn)位控制的算術(shù)運(yùn)算發(fā)生器的功能。2.按給定的數(shù)據(jù)完成集中指定的算術(shù)運(yùn)算。3.實(shí)驗(yàn)要求理解進(jìn)位控制運(yùn)算器的原理，完成實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)和所有練習(xí)題的操作。2、實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)連線(xiàn)：按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)圖1－4在實(shí)驗(yàn)儀上連接好導(dǎo)線(xiàn)，在檢查無(wú)誤后接通電源。驗(yàn)證帶進(jìn)位算術(shù)運(yùn)算的進(jìn)位鎖存功能。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)處理：實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表：練習(xí)一B練習(xí)二B結(jié)論如果不在進(jìn)位運(yùn)算操作前先對(duì)進(jìn)位標(biāo)志清零就無(wú)法確定是不是這次運(yùn)算得到的進(jìn)位。清零后，實(shí)驗(yàn)儀上進(jìn)位指示燈滅，說(shuō)明這時(shí)高位上無(wú)進(jìn)位，然后進(jìn)行運(yùn)算，如果高位進(jìn)位，這時(shí)CY燈亮，就能正確顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，否則實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)受到影響。CY燈所表示的進(jìn)位是高位的進(jìn)位，而Cn進(jìn)位控制端所表示的是在最低位上的進(jìn)位。DR1加DR2加1的結(jié)果中高位沒(méi)有進(jìn)位，則CY燈不會(huì)亮；DR1加DR2加1的結(jié)果中高位有進(jìn)位，則CY燈會(huì)亮。 74LS181等組合邏輯電路通過(guò)數(shù)據(jù)顯示燈，能完成帶進(jìn)位的控制的算術(shù)運(yùn)算。問(wèn)題與討論及實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了帶進(jìn)位控制的算術(shù)運(yùn)算發(fā)生器的功能，掌握了驗(yàn)證此類(lèi)運(yùn)算發(fā)生器的功能。思考選擇題（單選題）１、（B）２、（A）３、（B）三、移位運(yùn)算器1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：1.驗(yàn)證移位發(fā)生器74LS299的控制組合功能。2要求理解移位運(yùn)算器的原理，并完成實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)和移位練習(xí)操作。2、實(shí)驗(yàn)方案：1.實(shí)驗(yàn)連線(xiàn)：按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中圖1－6，在實(shí)驗(yàn)儀上接好線(xiàn)，在檢查無(wú)誤后接通電源。2.按照以下步驟驗(yàn)證移位器：1）數(shù)據(jù)裝入：設(shè)向移位器74LS299裝入二進(jìn)制數(shù)據(jù)100110012）移位操作：按表1.3.1，74LS299移位器功能表的要求，改變實(shí)驗(yàn)儀的控制端299－B，SW-B，S1，S0，M的狀態(tài)，可完成相應(yīng)的移位操作。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)處理：實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表：（可多選）練習(xí)操作題C結(jié)論：74LS299的控制組合功能能完成數(shù)據(jù)移位功能。問(wèn)題與討論及實(shí)驗(yàn)總結(jié)進(jìn)一步了解74LS299每次移位后