實(shí)驗(yàn)一8位算術(shù)邏輯運(yùn)算實(shí)驗(yàn)(信軟).ppt

計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn),1/25,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?三、實(shí)驗(yàn)原理,四、實(shí)驗(yàn)連線,五、實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)一 8位算術(shù)邏輯運(yùn)算實(shí)驗(yàn),二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備,2/25,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握算術(shù)邏輯運(yùn)算器單元ALU（74LS181） 的工作原理。 掌握模型機(jī)運(yùn)算器的數(shù)據(jù)傳送通路組成原理。 驗(yàn)證74LS181的組合功能。 按給定數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的算術(shù)邏輯運(yùn)算。,3/25,二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（平臺(tái)）DVCC實(shí)驗(yàn)機(jī)平面圖,4/25,三、實(shí)驗(yàn)原理,運(yùn)算器由兩片74LS181以并/串形式構(gòu)成8位字長的ALU。,運(yùn)算器的輸出經(jīng)過一個(gè)三態(tài)門（74LS245）和數(shù)據(jù)總線相連。,運(yùn)算器的兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端分別由兩個(gè)鎖存器（74LS273）鎖存。,鎖存器的輸入連至數(shù)據(jù)總線，數(shù)據(jù)開關(guān)（INPUT DEVICE）用來給出參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)，并經(jīng)過一三態(tài)門（74LS245）和數(shù)據(jù)總線相連。,數(shù)據(jù)顯示燈（BUS UNIT）已和數(shù)據(jù)總線相連，用來顯示數(shù)據(jù)總線內(nèi)容。,5/25,74LS181芯片外特性,6/25,74LS181功能表,7/25,運(yùn)算器數(shù)據(jù)通路圖(圖3-1),DR1,DR2,數(shù)據(jù)輸入三態(tài)緩沖器門控信號(hào) SWB ,數(shù)據(jù)輸出三態(tài)緩沖器門控信號(hào)ALUB,數(shù)據(jù)鎖存DR1打入脈沖信號(hào) LDDR1 ,數(shù)據(jù)鎖存DR2打入脈沖信號(hào) LDDR2,運(yùn)算器的輸入由兩個(gè)鎖存器74LS273鎖存并送入運(yùn)算器,運(yùn)算器的數(shù)據(jù)來源由8位數(shù)據(jù)開關(guān)KD0-KD7輸入,運(yùn)算器由兩片74LS181并/串而成,運(yùn)算器的輸出經(jīng)過三態(tài)門74LS245到BUSD0-D7,內(nèi)部數(shù)據(jù)線通過LZD0-D7顯示燈顯示,運(yùn)算器的輸入經(jīng)過三態(tài)門74LS245到外部數(shù)據(jù)總線并送入鎖存器鎖存,8/25,運(yùn)算器數(shù)據(jù)通路圖(簡化版),9/25,四、實(shí)驗(yàn)連線,仔細(xì)查看試驗(yàn)箱，按以下步驟連線 1）ALUBUS連EXJ3 2) ALU01連BUS1 3) SJ2連UJ2 4) 跳線器J23上T4連SD 5) LDDR1,LDDR2,ALUB,SWB四個(gè)跳線器撥在左邊 6) AR跳線器撥在左邊，同時(shí)開關(guān)AR撥在“1”電平,10/25,四、實(shí)驗(yàn)連線-未連線,11/25,四、實(shí)驗(yàn)連線-ALUBUS連EXJ3,12/25,四、實(shí)驗(yàn)連線- ALU01連BUS1,13/25,四、實(shí)驗(yàn)連線- SJ2連UJ2,14/25,四、實(shí)驗(yàn)連線-跳線器J23上T4連SD,J23上的T4連SD,15/25,LDDR1,LDDR2,ALUB,SWB四個(gè)跳線器撥在左邊,LDDR1跳線撥左邊,LDDR2跳線撥左邊,ALUB跳線撥左邊,SWB跳線撥左邊,16/25,AR跳線器撥在左邊，同時(shí)開關(guān)AR撥在“1”電平,AR跳線撥左邊,AR開關(guān)撥“1”,17/25,四、實(shí)驗(yàn)連線-連線及跳線完畢,18/25,五、實(shí)驗(yàn)步驟,19/25,20/25,步驟2. 8位運(yùn)算數(shù)據(jù)的置入,開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，右下方的“停止運(yùn)行控制”開關(guān)向上設(shè)置為 運(yùn)行狀態(tài)； 調(diào)撥8位數(shù)據(jù)開關(guān)KD7-KD0為00110101（35H） ，準(zhǔn)備向DR1送二進(jìn)制數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)輸出三態(tài)緩沖器門控信號(hào)ALUB=1（關(guān)閉）。 數(shù)據(jù)輸入三態(tài)緩沖器門控信號(hào) SWB=0（打開）。 數(shù)據(jù)鎖存DRi控制信號(hào)LDDR1=1（打開），同時(shí)，LDDR2=0（關(guān)閉）。 打入脈沖信號(hào)T4 ，將數(shù)據(jù)35H置入DR1。 重復(fù)步驟2-6，其中的步驟5 將LDDR1與LDDR2互換，即可將數(shù)據(jù)48H置入DR2。,21/25,步驟2. 8位運(yùn)算數(shù)據(jù)的置入,通過8位數(shù)據(jù)開關(guān)KD0-KD7輸入35H,關(guān)閉輸出三態(tài)門 ALUB=1,打開輸入三態(tài)門 SWB=0,打開DR1控制信號(hào)LDDR1=1,關(guān)閉DR2控制信號(hào)LDDR2=0,打入脈沖信號(hào)T4,通過8位數(shù)據(jù)開關(guān)KD0-KD7輸入48H,按下“復(fù)位”鍵 發(fā)出總清信號(hào),22/25,步驟3.檢驗(yàn)DR1和DR2置入的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)輸出三態(tài)緩沖器門控信號(hào)ALUB=0（打開）； 數(shù)據(jù)輸入三態(tài)緩沖器門控信號(hào)SWB=1（關(guān)閉）； 數(shù)據(jù)鎖存DRi控制信號(hào)LDDR1、LDDR2=0（關(guān)閉） 設(shè)置開關(guān)M 、開關(guān)S3、S2、S1、S0 相應(yīng)值 如M=1，S3、S2、S1、S0=1111，驗(yàn)證8位數(shù)據(jù) DR1；S3、S2、S1、S0=1010驗(yàn)證8位數(shù)據(jù)DR2。,步驟3.檢驗(yàn)DR1和DR2置入的數(shù)據(jù),打開輸出三態(tài)門 ALUB=0,關(guān)閉輸入三態(tài)門 SWB=1,關(guān)閉DR1控制 LDDR1=0,關(guān)閉DR2控制 LDDR2=0,設(shè)置功能選擇開關(guān)M=1 S3S2S1S0=1111，驗(yàn)證DR1置入數(shù)據(jù),設(shè)置功能選擇開關(guān)M=1 S3S2S1S0=1010，驗(yàn)證DR2置入數(shù)據(jù),驗(yàn)證DR1置入數(shù)據(jù),驗(yàn)證DR2置入數(shù)據(jù),23/25,24/25,步驟4、5.驗(yàn)證74LS181的算術(shù)和邏輯運(yùn)算功能,在給定DR1=35H、DR2=48H的情況下，改變算術(shù)邏輯運(yùn)算功能發(fā)生器的功能設(shè)置，觀察運(yùn)算器的輸出。 將輸出結(jié)果填入實(shí)驗(yàn)報(bào)告表中，并和理論分析進(jìn)行比較、驗(yàn)證。,25/25,表3-1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸出表,