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1算术逻辑运算器一 实验目的与要求试验目的:1、掌握算术运算器单元 ALU(74LS181 )的工作原理。2、掌握简单运算器的数据传送通道。3、验算由 74LS181 等组合逻辑电路组成的运算功能发生器运算功能。4、能够按给定数据,完成实验指定的算术逻辑运算。试验要求:按练习的要求输入数据和完成相应的操作,将实验结果填入表格二 实验方案1、按实验连线图接好线,仔细检查正确与否,无误后才接通电源。2、用二进制数据开关分别向 DR1 寄存器和 DR2 寄存器置数。3、通过总线输出 DR1 寄存器和 DR2 寄存器的内容。4、比较实验结果和理论值是否一致,如果不一致,就分析原因,然后重做。三实验结果练习一 表 1.1.2操作 ALU-B SW-B S3 S2 S1 S0 M CN 记录总线上显示灯 B7-B0的结果比较输出结果与输入数据是否一样输出 DR1的内容0 1 0 0 0 0 0 1 10101010 是输出 DR2的内容0 1 1 0 1 0 1 * 01010101 是练习二 表 1.1.3算术运算(M=0 )DR1 DR2 S3 S2 S1 S0逻辑运算(M=1CN 任意) CN=1(无进位 ) CN=0(有进位)AA 55 0 0 0 0 F=(01010101) F=(10101010) F=(10101011)AA 55 0 0 0 1 F=(00000000) F=(11111111) F=(00000000)AA 55 0 0 1 0 F=(01010101) F=(10101010) F=(10101011)AA 55 0 0 1 1 F=(00000000) F=(11111111) F=(00000000)65 A7 0 1 0 0 F=(11011010) F=(10100101) F=(10100110)65 A7 0 1 0 1 F=(01011000) F=(00100111) F=(00101000)65 A7 0 1 1 0 F=(11000010) F=(10111101) F=(10111110)65 A7 1 1 1 1 F=(01000000) F=(00111111) F=(01000000)FF FF 1 0 0 0 F=(11111111) F=(11111110) F=(11111111)FF FF 1 0 0 1 F=(11111111) F=(11111110) F=(11111111)FF FF 1 0 1 0 F=(11111111) F=(11111110) F=(11111111)2FF FF 1 0 1 1 F=(11111111) F=(11111110) F=(11111111)55 01 1 1 0 0 F=(11111111) F=(10101010) F=(10101011)55 01 1 1 0 1 F=(11111111) F=(10101010) F=(10101011)55 01 1 1 1 0 F=(01010101) F=(01010100) F=(01010101)55 01 1 1 1 1 F=(01010101) F=(01010100) F=(01010101)练习四 表 1.1.4操作 ALU-B SW-B S3 S2 S1 S0 M CN DR DR 运算关系及结果显示逻辑乘 0 1 1 0 1 1 1 * 66 FF DR1DR2DR2(66)传送 0 1 1 1 1 1 1 * 66 66 DR1DR2(66)按位加 0 1 0 1 1 0 1 * 66 66 DR1 DR2DR2( +00)逻辑加 0 1 1 1 1 0 1 * 66 00 DR1+DR2DR2(66)取反 0 1 0 0 0 0 1 * 66 66DR2(99)1DR加 1 0 1 0 0 0 0 0 0 66 99 DR1 加1DR2(67)加法(算术加)0 1 1 0 0 1 0 1 66 67 DR1 加DR2DR2(CD)减法 0 1 0 1 1 0 0 0 66 CD DR1 减DR2DR2(99)练习五 表 1.1.5操作 ALU-B SW-BS3 S2 S1 S0 M CN DR1 DR2 运算关系及结果显示0 1 0 0 0 0 1 * AAH A 01010101对 DR1的内容求补 0 1 0 0 0 0 0 0 A+1 010101100 1 0 0 0 0 1 * 99H B 01100110对 DR2的内容求补 0 1 0 0 0 0 0 0 B+1 011001111. 实验结果分析 实验结果和理论值一致,讲明实验操作过程正确,实验结果准确无误。2. 结论 要有理论基础才可以做好实验的每一步,所以,平时一定要学好理论知识。3. 问题与讨论我们这个小组,在做第二个实验时就遇到了很多问题,就是我们我无论输入什么显示灯都不变,然后我们就互相讨论,但是还是没办法解决,后来问了老师才知道我们插错线。34. 实验总结 (1)以前没有做过这种实验,所以实验前我做了充分的预习。但预习毕竟不是实际操作,经常会在想实际情况会是什么样,在实际操作过程中我遇到了不少的困难,例如我做第二个实验时就插错线,幸好在老师的帮助下还加上自己的思考,终于把问题解决掉了。我觉得,实验前老师应该做些示范给我们看,这样我们会学得更快。(2)在做表 1.1.4 的实验时,不知道怎样查出 S3、S2、S1、S0、M 、Cn 的值,问周围的同学,他们也不知道。因为这个很重要,直接影响到后面的实验,所以请教了老师。经过老师的解释后,我顺利地完成了后面的实验。5.思考题1) 写出本实验中的各控制端的作用。答:S0 S1 S2 S3(它们共同决定运算器执行哪一种运算) M(决定是算术运算还是逻辑运算). CN(表示有无进位) SW-B(输入三态门控制“INPUT DEVICE”中的八位数据开关 D7-D0 的数据是否送到数据总线 BUS 上) ALU-B(输出三态门,控制运算器的运算结果是否送到数据总线 BUS) LDDR1 LDDR2 (寄存器,寄存数据)2) 在实验中哪些控制端高电平有效,哪些低电平有效? 答:高电平有效(LDDR1 LDDR2)低电平有效(CN ALU-B SW-B)3) 在实验正常的输入和输出操作中,SW-B 和 ALU-B 为什么不能同时为 0 的状态?答:ALU-B SW-B 都是低电平有效,如果同时为低电平,这将导致数据一边输入一边输出。4) DR1 置数完成后,为什么要关闭控制端 LDDR1?答:不关闭的话将导致第二次输入的数据存入 DR1 中,覆盖之前的数据DR2 置数完成后,为什么要关闭控制端 LDDR2?答:不关闭的话,下此操作后的数据将会存入 DR2 中,覆盖之前的数据5) 在练习三的表 1.1.4 中,要求每一次的运算结果都要存入 DR2 寄存器,解释该存入操作中为什么不用 SW-B 置“0”和 ALU-B 置“1”答:因为这时候的数据已经是存在控制器中,不必要再输入,所以不必那样做。6) “A+B”和 ”A 加 B”这两种运算有什么不同,查找表 1.1.1,分别写出这两种运算中S3、S2、S1、 S0、M、CN 各控制端的状态。答:A+B 表示逻辑加 11101*A 加 B 表示算术加 1001017) CN 是进位控制端,在逻辑运算和算术运算中,它与哪种运算有关?答:算术运算8) 做减法操作 DR1 减 DR2 时,与进位 CN 是否有关?如有关 CN 是 0 还是 1?答:有关,因为这是算术减。 与 0 有关进位控制运算器1. 实验目的与要求试验目的:1) 、验证带进位控制的算术运算发生器的功能。2) 、按给定的数据完成几种指定的算术运算。4二、实验要求:按练习一和练习二的要求输入数据和完成相应的操作,将实验结果填入表 1.2.2 和1.2.3.三. 实验方案1) 、按实验连线图接好线,仔细检查正确与否,无误后才接通电源。2) 、根据实验指导书里面的例子先练习 ,然后做练习一、练习二的实验。3) 、比较实验结果和理论值是否一致,如果不一致,就分析原因,然后重做。四实验结果练习一 表 1.2.2操作 AR S3 S2 S1 S0 M CN 试验结果(“BUS UNIT”中 B7-BO显示实验结果)T4 脉冲CY 灯亮状态(亮灭)高位有无进位DR1加DR20 1 0 0 1 0 1 10101011 按下开关KK2不亮 无DR1加DR2加 10 1 0 0 1 0 0 10101100 按下开关KK2不亮 无练习二 表 1.2.3操作 AR S3 S2 S1 S0 M CN 试验结果(“BUS UNIT”中 B7-BO显示实验结果)T4 脉冲CY 灯亮状态(亮灭)高位有无进位DR1加DR20 1 0 0 1 0 1 11111111 按下开关KK2不亮 无DR1加DR2加 10 1 0 0 1 0 0 00000000 按下开关KK2亮 有4. 实验结果分析实验结果和理论值一致,讲明实验操作过程正确,实验结果准确无误5. 结论要有理论基础才可以做好实验的每一步,所以,平时一定要学好理论知识6. 问题与讨论经常忘了将输入数据保存再输入第二个数据,这样造成结果与真实值不一致。还有,就是会忘了清零。不过,经过我们组员间的讨论后,重新做一遍就把问题解决了。5. 实验总结(1)本次实验也比较容易,只要正确地跟着实验步骤做就可以正确地完成实验。(2) 实验教学建议:如果老师对实验电路原理图讲解更详细点,我觉得会更好。6. 思考题1) 为什么进位运算操作前要对进位标志清零?5答:因为有时候打开开关的时候进位标志 CY 会自动亮着,如果不标零,将导致结果可能错误。2) CY 灯是高位进位标志信号,用于表示高位有没有进位,那么它所表示的进位与进位控制端 CN 所表示的进位有什么不同?答:CY 所表示的是高位不够表示的进位,对末尾无需在做处理,而 CN 则要在末尾对数据加 1.3) 表 1.2.2 中 DR1 加 DR2 加 1 的操作时,CY 会亮吗?为什么?答:不会4) 表 1.2.3 中 DR1 加 DR2 加 1 的操作时,CY 会亮吗为什么?答:会移位运算器一实验目的与要求1) 、实验目的:验证移位发生器 74LS299 的控制组合功能。2)实验要求:按移位练习操作的要求输入数据和完成相应的操作,将实验结果填入表 1.3.2。二、实验方案:1、按实验连线图接好线,仔细检查正确与否,无误后才接通电源。2、根据实验指导书里面的例子先练习 ,然后做结果测试的实验。3、比较实验结果和理论值是否一致,如果不一致,就分析原因,然后重做。三、实验结果练习 表 1.3.2操作 299-B SW-B S1 S0 M 时钟 移位结果CY 灯状态循环右移0 1 1 0 0 T4 脉冲 11001100亮带进位循环右移0 1 1 0 1 T4 脉冲 11100110不亮循环左移0 1 0 1 0 T4 脉冲 11001101不亮带进位循环左移0 1 0 1 1 T4 脉冲 10011010亮四、实验结果分析经过比较,实验结果和理论值完全一致,说明实验操作过程正确,实验结果可信。五、结论要准确按照实验步骤,一
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