山东大学软件学院计算机组成原理课程设计实验二
文章目录
- 一、实验时间
- 二、实验内容
- 1.设计异步模16加1计数器
- 2.设计4位移位器
- 3.超前进位16位ALU的设计
一、实验时间
2021年4月1日星期四，第五周
二、实验内容
1.设计异步模16加1计数器
基本功能：使用D触发器（dff元件）和异或门构建从0开始计数的模16加1计数器
对应的电路图（这里已经实现了预置初值的功能）
拓展功能：
（1）实现模256加1计数器
（2）实现计数器预置初值的功能
这里复用了上面的模16加1计数器
这里异步触发器预置初值的功能是这样实现的：
（1）首先将CLR端调为0，将8个输出清零
（2）将CLR端置为1，并向D0-D8八个输入端输入要预设的初值
（3）设完初值之后，将D0-D8的输入全部置为0，之后按下脉冲键即可开始计数
2.设计4位移位器
基本功能：要求实现直送，左移和右移的功能
四位只实现逻辑移位的移位器
拓展功能：
（1）实现16位移位器
（2）实现补码算术移位的功能
3位逻辑移位移位器
可实现16位算术移位的移位器（补码移位），复用了上面的三位移位器
3.超前进位16位ALU的设计
使用74181和74182芯片设计一个具备超前进位能力的数据宽度为16位的多功能ALU，
能实现多种算术和逻辑运算。
注意：74181的正逻辑和负逻辑，以及管脚的取值
这里有一个不足的地方，因为硬件实验平台只有24个开关，但这里的输入超过24位了，因此上面这个图还需要优化，需要用寄存器先存某一路的数据，这里没有画出来
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