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福建农林大学计算机与信息学院

计算机类

实验报告

课程名称：

计算机组成原理

姓 名：

周孙彬

系：

计算机

专 业：

计算机科学与技术

年 级：

2012级

学 号：

3126010050

指导教师：

张旭玲

职 称：

讲师

2014年 06 月 22日

序号

实验项目名称

成绩

指导教师

1

算术逻辑运算单元实验

张旭玲

2

存储器和总线实验

张旭玲

3

微程序控制单元实验

张旭玲

4

指令部件模块实验

张旭玲

实验项目列表

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告

系： 计算机 专业： 计算机科学与技术 年级： 2012级

姓名： 周孙彬 学号： 3126010050 实验课程：

实验室号：_______ 实验设备号： 实验时间：

指导教师签字： 成绩：

实验一 算术逻辑运算单元实验

实验目的

1、掌握简单运算器的数据传输方式

2、掌握74LS181的功能和应用

实验要求

完成不带进位位算术、逻辑运算实验。按照实验步骤完成实验项目，了解算术逻辑运算单元的运行过程。

实验说明

1、ALU单元实验构成(如图2-1-1)

1、运算器由2片74LS181构成8位字长的ALU单元。

2、2片74LS374作为2个数据锁存器(DR1、DR2)，8芯插座ALU-IN作为数据输入端，可通过短8芯扁平电缆，把数据输入端连接到数据总线上。

运算器的数据输出由一片74LS244(输出缓冲器)来控制，8芯插座ALU-OUT作为数据输出端，可通过短8芯扁平电缆把数据输出端连接到数据总线上。

图2-1-1

图2-1-2

2、ALU单元的工作原理(如图2-1-2)

数据输入锁存器DR1的EDR1为低电平，并且D1CK有上升沿时，把来自数据总线的数据打入锁存器DR1。同样使EDR2为低电平、D2CK有上升沿时把数据总线上的数据打入数据锁存器DR2。

算术逻辑运算单元的核心是由2片74LS181组成，它可以进行2个8位二进制数的算术逻辑运算，74LS181的各种工作方式可通过设置其控制信号来实现(S0、S1、S2、S3、M、CN)。当实验者正确设置了74LS181的各个控制信号，74LS181会运算数据锁存器DR1、DR2内的数据。由于DR1、DR2已经把数据锁存，只要74LS181的控制信号不变，那么74LS181的输出数据也不会发生改变。

输出缓冲器采用74LS244，当控制信号ALU-O为低电平时，74LS244导通，把74LS181的运算结果输出到数据总线；当ALU-O为高电平时，74LS244的输出为高阻。

实验步骤

1、不带进位位逻辑或运算实验

把ALU-IN(8芯的盒型插座)与CPT-B板上的二进制开关单元中J01插座相连(对应二进制开关H16~H23)，把ALU-OUT(8芯的盒型插座)与数据总线上的DJ2相连。

把D1CK和D2CK用连线连到脉冲单元的PLS1上，把EDR1、EDR2、ALU-O、S0、S1、S2、S3、CN、M接入二进制开关(请按下表接线)。

控制信号

接入开关位号

D1CK

PLS1 孔

D2CK

PLS1 孔

EDR1

H8 孔

EDR2

H7 孔

ALU-O

H6 孔

CN

H5 孔

M

H4 孔

S3

H3 孔

S2

H2 孔

S1

H1 孔

S0

H0 孔

按启停单元中的运行按钮，使实验平台处于运行状态。

二进制开关H16~H23作为数据输入，置33H(对应开关如下表)。

H23

H22

H21

H20

H19

H18

H17

H16

数据总线值

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

8位数据

0

0

1

1

0

0

1

1

33H

置各控制信号如下：

H8

H7

H6

H5

H4

H3

H2

H1

H0

EDR1

EDR2

ALU-O

CN

M

S3

S2

S1

S0

0

1

0

1

1

1

1

1

0

按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在D1CK上产生一个上升沿，把33H打入DR1数据锁存器，通过逻辑笔或示波器来测量确定DR1寄存器(74LS374)的输出端，检验数据是否进入DR1中。

二进制开关H16~H23作为数据输入，置55H(对应开关如下表)。

H23

H22

H21

H20

H19

H18

H17