西安郵電大學
計算機學院）
課內實驗報告
實驗名稱算術邏輯運算實驗
專業名稱：
班級 學生姓名
學號（8位）：
指導教師
實驗日期：
一. 實驗目的及實驗環境
1．了解運算器的組成結構。
2．掌握運算器的工作原理。
3．學習運算器的設計方法。
4．掌握簡單運算器的資料傳送通路。
5．驗證運算功能發生器74ls181 的組合功能。
實驗環境：tdn-cm+或t dn-cm++教學實驗系統一套。
二. 實驗內容
實驗原理
實驗中所用的運算器資料通路圖如圖2.6-1。圖中所示的是由兩片74ls181 晶元以並/串形式構成的8 位字長的運算器。
右方為低4 位運算晶元，左方為高4 位運算晶元。低位晶元的進製輸出端cn+4 與高位晶元的進製輸入端cn 相連，使低4 位運算產生的進製送進高4 位運算中。低位晶元的進製輸入端cn 可與外來進製相連，高位晶元的進製輸出引至外部。
兩個晶元的控制端s0～s3 和m 各自相連，其控制電平按表。為進行雙運算元運算，運算器的兩個資料輸入端分別由兩個資料暫存器dr1、dr2（用鎖存器74ls273 實現）來鎖存資料。要將內匯流排上的資料鎖存到dr1 或dr2 中，則鎖存器74ls273 的控制端lddr1 或lddr2 須為高電平。
當t4 脈衝來到的時候，匯流排上的資料就被鎖存進dr1 或dr2 中了。為控制運算器向內匯流排上輸出運算果，在其輸出端連線了乙個三態（74ls245 實現）。若要將運算結果輸出到匯流排上，則要將三態門74ls245 的控制端alu-b 置低電平。
則輸出高阻態。
資料輸入單元(實驗板上印有input device)用以給出參與運算的資料。其中，輸入開關經過乙個三態門（74ls245）和內匯流排相連，該三態門的控制訊號為sw-b，取低電平時，開關上的資料則通過三態門而送入內匯流排中。
資料顯示，燈三態門，245資料開關
3 匯流排資料顯示燈（在bus unit 單元中）已與內匯流排相連，用來顯示內匯流排上的資料。控制訊號中除t4 為脈衝訊號，其它均為電平訊號。由於實驗電路中的時序訊號均已連w/r unit單元中的相應時序訊號引出端，因此，需要將「w/r unit」單元中的t4 接至「state unit」單元中的微動開關kk2 的輸出端。
在進行實驗時，按動微動開關，即可獲得實驗所需的單脈衝。s3、s2、 s1、s0 、cn、m、lddr1、lddr2、alu-b、sw-b 各電平控制訊號則使用「switch unit」單元中的二進位制資料開關來模擬，其中cn、alu-b、sw-b 為低電平有效，lddr1、lddr2 為高電平有效。對於單匯流排資料通路，作實驗時就要分時控制匯流排，即當向dr1、dr2 工作暫存器打入資料時，資料開關三態門開啟，這時應保證運算器輸出三態門關閉；同樣，當運算器輸出結果至匯流排時也應保證資料輸入三態門是在關閉狀態
三．方案設計
實驗步驟
1．按圖2.6-2 連線實驗電路並檢查無誤。圖中將使用者需要連線的訊號線用小圓圈標明。
2．開電源開關。
3．用輸入開關向暫存器dr1 置數撥動輸入開關形成二進位制數01100101（或其它數值)。（資料顯示燈亮為0，滅為1）。
②使switch unit 單元中的開關sw-b=0（開啟資料輸入三態門）、alu-b=1（關閉alu 輸出三態門）、lddr1=1、lddr2=0。
③按動微動開關kk2，則將二進位制數01100101 置入dr1 中。
4．用輸入開關向暫存器dr2 置數。
①撥動輸入開關形成二進位制數10100111（或其它數值）。
②sw-b=0、alu-b=1 保持不變，改變lddr1、lddr2，使lddr1=0
、lddr2=1。③按動微動開關kk2
，則將二進位制數***置入dr2 中。
5．檢驗
dr1 和dr2 中存的數是否正確。
①關閉資料輸入三態門（sw-b=1），開啟alu 輸出三態門（alu-b=0
），並使lddr1=0、lddr2=0，關閉暫存器。
②置s3、s2、s1、s0 、m 為1 1 1 1 1，匯流排顯示燈則顯示dr1 中的數。
③置s3、s2、s1、s0 、m 為1 0 1 0 1，匯流排顯示燈則顯示dr2 中的數。
6．改變運算器的功能設定，觀察運算器的輸出。
①sw-b=1、alu-b=0 保持不變.
②按表2-2 置s3、s2、s1、s0 、m、cn 的數值，並觀察匯流排顯示燈顯示的結果。例如：置s3、s2、s1、s0 、m、cn 為1 0 0 1 0 1，運算器作加法運算。
置s3、s2、 s1、s0 、m、cn 為0 1 1 0 0 0，運算器作減法運算。
7．驗證74ls181 的算術運算和邏輯運算功能（採用正邏輯）
在給定dr1=65、dr2=a7 的情況下，改變運算器的功能設定，觀察運算器的輸出，填入下表中，並和理論分析進行比較、驗證。
四．測試資料及執行結果
測試資料
正確資料5條如下:
dr1=65,dr2=a7
s3s2s1s0=0011,
m=0,cn=1測得f=ffm=0cn=0,測得f=00; m=1,測得f=00
s3s2s1s0=0100,
m=0,cn=1測得f=a5; m=0cn=0,測得f=a6; m=1,測得f=da
s3s2s1s0=0101,
m=0,cn=1測得f=27m=0cn=0,測得f=28; m=1,測得f=58
s3s2s1s0=0110,
m=0,cn=1測得f=bd; m=0cn=0,測得f=be; m=1,測得f=c2
s3s2s1s0=0111,
m=0,cn=1測得f=3f; m=0cn=0,測得f=40; m=1,測得f=40
五．總結
1． 實驗過程中遇到的問題及解決辦法；
2． 對設計及除錯過程的心得體會
組成原理實驗報告2
實驗一運算器實驗 一.實驗目的 1 掌握簡單運算器的資料傳輸方式 2 驗證運算功能發生器 74ls181 及進製控制的組合功能 二.實驗要求 完成不帶進製及帶進製算術運算實驗 邏輯運算實驗，了解算術運算單元的運用。三.實驗裝置 計算機組成原理實驗箱 四.實驗步驟 1.算術運算實驗 開啟實驗儀電源，按...
組成原理實驗報告格式
計算機組成原理課程實驗報告 實驗名稱運算器 實驗人姓名劉寶立 學號 408109070405 班級計科一班 同組人姓名 實驗時間 2010 10 24 成績石家莊經濟學院信工學院 1.實驗內容 算術邏輯單元 2.實驗原理 1 系統總體框圖及輸入輸出訊號說明 2 系統詳細設計方案 如電路圖及訊號描述等...
組成原理實驗心得
通過這個學期的學習，我了解了更多有關計算機方面的知識，雖然我知道自己還有很多欠缺，但是我相信通過自己努力肯定會學好這些知識的，無論多困難，都要自己好好學，什麼都會好的。在老師的幫助下，我知道了更深一層的計算機的內部和外部結構和它的深層知識，它是我們以前學的知識中最接近計算機的一門學科，所以它是基礎也...