實驗一運算器實驗（一）
算術邏輯運算實驗
一、實驗目的
1．掌握簡單運算器的資料傳送通路。
2．驗證運算功能發生器（74ls181）的組合功能。
二、實驗原理
實驗中所用的運算器資料通路如圖1—1所示。其中運算器由兩片74ls181以並/串形式構成8位字長的alu。運算器的輸出經過乙個三態門（74ls245）和資料匯流排相連，運算器的兩個資料輸入端分別由兩個鎖存器（74ls273）鎖存，鎖存器的輸入連至資料匯流排，資料開關（input device）用來給出參與運算的資料，並經過一三態門（74ls245）和資料匯流排相連，資料顯示燈（bus unit）已和資料匯流排相連，用來顯示資料匯流排內容。
圖1—1中已將使用者需要連線的控制訊號用圓圈標明（其他實驗相同，不再說明），其中除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至「w/r unit」的相應時序訊號引出端，因此，在進行實驗時，只需將「w/r unit」的t4接至「state unit」的微動開關kk2的輸出端，按動微動開關，即可獲得實驗所需的單脈衝，而s3、、s2、s1、s0、、cn、、m、lddr1、lddr2、alu—b、sw—b各電平控制訊號用「switch unit」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。
三、實驗儀器
tdn-cm+計算機組成原理教學實驗系統一台，排線若干。
四、實驗步驟
（1） 按圖1—2連線實驗線路，仔細查綫無誤後，接通電源。
（2） 用二進位制數碼開關向dr1和dr2暫存器置數。具體操作步驟圖示如下：
alu-b=1 lddr1=1lddr1=0
sw-b=0 lddr2=0lddr2=1
t4t4=
檢驗dr1和dr2中存的數是否正確，具體操作為：關閉資料輸入三態門（sw-b=1），開啟alu輸出三態門（alu-b=0），當置s3、、 s2、s1、s0、m為11111時，匯流排指示燈顯示dr1中的數，而置成10101時匯流排指示燈顯示dr2中的數。
圖 1—1 運算器資料通路
t圖 1—2 實驗接線圖
(3) 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。
五、分析整理實驗資料，寫出實驗報告。
六、思考題
將實驗資料和理論分析進行比較、驗證。分析產生錯誤的原因。
表 1 — 1
實驗二運算器實驗（二）
移位運算實驗
一、 實驗目的
驗證移位控制的組合功能。
二、 實驗原理
圖2—1 移位運算實驗原理圖
移位運算實驗原理如圖2-1所示，使用了一片74ls299作為移位發生器，其八輸入/輸出端以排針方式和匯流排單元連線。299—b訊號控制其使能端，t4時序為其時鐘脈衝，實驗時將「w/r unit」中的t4接至「state unit」中的kk2單脈衝發生器，由s0、s1、m控制訊號控制其功能狀態，其列表如下：
三、 實驗儀器
tdn—cm+計算機組成原理教學實驗系統一台，排線若干
四、 實驗步驟
（1） 按圖2—2連線實驗線路，仔細查綫無誤後接通電源。
ｏ - - - ｏ
圖 2—2 實驗接線圖
（2）移位操作：
1 置數，具體步驟如下：
sw-b=0s 0 = 1sw-b=1
s 1 = 1
t 4 =
② 移位，參照上表改變s0 、 s1 、 m 、299—b的狀態，按動微動開關kk2，觀察移位結果，填入下表中。
五、分析整理實驗資料，寫出實驗報告
六、思考題
1．算出若置數10101010，進製分別為1或0時，執行3次不帶進製左移和3次帶進製左移的結果。並和實驗所得結果進行比較驗證。
實驗三儲存器實驗
一 、實驗目的
掌握靜態隨機儲存器ram的工作特性及資料的讀寫方法。
二、 實驗原理
實驗所用的半導體靜態儲存器電路原理如圖3—1所示，實驗中的靜態儲存器由一片6116（2k×8）構成，其資料線接至資料匯流排位址線由位址鎖存器（74ls273）給出。位址燈ad0—ad7與位址線相連，顯示位址線內容。資料開關經一三態門（74ls245）連至資料匯流排，分別給出位址和資料。
因位址暫存器為八位，接入6116的位址a7—a0，而高三位a8—a10接地，所以其實際容量為節。6116有三個控制線：ce（片選線）、oe（讀線）、we（寫線）。
當片選有效（ce=0）時，oe=0時進行讀操作，we=0時進行寫操作。本實驗中將oe常接地，在此情況下，當ce=0、we=0時進行讀操作，ce=0、we=1時進行寫操作，其寫時間與t3脈衝寬度一致。
實驗時將t3脈衝接至實驗板上時序電路模組的ts3相應插孔中，其脈衝寬度可
圖3—1 儲存器實驗原理圖調，其它電平控制訊號由「switch unit」單元的二進位制開關模擬，其中sw—b為低電平有效，ldar為高電平有效。
三 、實驗儀器
tdn—cm+計算機組成原理教學實驗系統一台，排線若干。
四、實驗內容及步驟
⑴形成時鐘脈衝訊號t3，具體連線方法和操作步驟如下：
①接通電源，用示波器接入方波訊號源的輸出插孔h24，調節電位器w1，使h24端輸出實驗所期望的頻率的方波。
②將時序電路模組中的ф和h23排針相連。
③在時序電路模組中有兩個二進位制開關「stop」和「step」，將「stop」開關置為「run」
狀態、「step」開關置為「exec」狀態時，按動微動開關start，則t3輸出為連續的方波訊號，此時調節電位器w1，用示波器觀察，使ts3端輸出實驗要求的脈衝訊號。當「stop」開關置為「run」狀態、「step」開關置為「step」狀態時，每按動一次微動開關start，則t3 輸出乙個單脈衝，其脈衝寬度與連續方式相同。
④關閉電源
⑵ 按如下圖3-2連線實驗線路，仔細查綫無誤後接通電源。由於儲存器模組內部的聯線已經接好，因此只需完成實驗電路的形成、控制訊號模擬開關、時鐘脈衝訊號t3 與儲存模組的外部連線。
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