8位算术逻辑运算实验

一、实验时间

2021年3月6日14:00~17:40

二、实验地点

电信楼502

三、实验目的

1、掌握算术逻辑运算器单元ALU（74LS181）的工作原理。
2、掌握简单运算器的数据传送通路组成原理。
3、验证算术逻辑运算功能发生器74LSl8l的组合功能。
4、按给定数据，完成实验指导书中的算术／逻辑运算。

四、实验小组成员

五、实验步骤

（1）连接线路，仔细查线无误后，接通电源。
（2）用二进制数码开关KD0～KD7向DR1和DR2寄存器置数。
方法： 关闭ALU4输出三态门(ALUB=1)，开启输入三态门(SWB=0)，输入脉冲T4按手动脉冲发生按钮产生。设置数据开关具体操作步骤图示如下：

说明： LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB四个信号电平由对应的开关LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB给出，拨在上面为“1”，拨在下面为“0”，电平值由对应的显示灯显示，T4由手动脉冲开关给出。
（3）检验DR1和DR2中存入的数据是否正确，利用算术逻辑运算功能发生器74LSl 8l的逻辑功能进行验算，即M=1。具体操作如下：关闭数据输入三态门SWB=1，打开ALU输出三态门ALUB=0，当置S3、S2、S1、S0、M为11111时，总线指示灯显示DR1中的数，而置成10101时总线指示灯显示DR2中的数
（4）验证74LSl81的算术运算和逻辑运算功能（采用正逻辑）。在给定DR1＝35、DR2=48的情况下，改变算术逻辑运算功能发生器的功能设置，观察运算器的输出，填入实验报告表中，并和理论分析进行比较、验证。

六、实验结果

1、实验数据记录

七、思考题

在向DR1和DR2寄存器置数时S3、S2、S1、S0、M、Cn如何设置？
答：在向DR1、DR2寄存器置数时，不用设置S3、S2、S1、S0、Cn、M这些控制端的状态。因为S3、S2、SI、S0是运算选择控制端，由它们决定运算器执行哪一种运算;Cn是算术运算的进位控制端，Cn=0时表示有进位，运算时相当于在最低位上加进位1, Cn=1时表示无进位，逻辑运算与进位无关，M是算术/逻辑运算选择，M=0时执行算术运算，M=1时执行逻辑运算。
DR1置数完成后，如果不关闭控制端，LDDR1会怎样？
答：LDDR1会被输入的第二个数覆盖。
为什么在读取74LS181的输出结果时要打开输出三态门的控制端ALUB’ ？
答：打开输出三态门的控制端ALUB是为了能够读取74LS18，因为ALUB会控制运算器的运算输出结果送到数据总线BUS中。

八、实验过程出现的问题及其解决方法

出现的问题：
1.对DVCC实验箱的不熟悉
2.接线的接口对应错误
3.对运算器74LS181的功能不了解
解决方法：
重复操作相关步骤，尝试理解每一步的含义及其所完成的功能，实验过程需要仔细检查连线。

九、心得体会

能够熟练掌握DVCC实验箱的正确使用需要清楚知道每一个功能区的具体所在位置。其中，实验一74LS181逻辑功能表中“+”表示逻辑或，“⊕”表示逻辑异或，“/”表示逻辑非，“AB”表示逻辑与。加法运算时，CY=1表示运算结果有进位，CY=0表示运算结果无进位；减法运算时，CY=1表示运算结果无借位，CY=0表示运算结果有借位。