算术逻辑运算实验报告(共10篇)
算术逻辑运算实验报告(共10篇) 实验二 算术逻辑运算实验报告
计算机组成原理实验报告
专 业：计算机+自动化
姓 名：
桑超强(26100416)
陆黎明(26100412)
实验二 算术逻辑运算实验
一、实验目的
：
· 了解运算器的组成结构
· 掌握运算器的工作原理
· 掌握简单运算器的数据传输通路
·验证运算功能发生器74LS181的组合功能
二、实验设备
?
TDN－CM++教学实验系统一套
三、实验原理
1、运算器芯片(74LS181)的逻辑功能
74LS181 是一种数据宽度为4个二进制的多功能运算器芯片，封装在24引脚的封装壳中，封装型
式如图2.1所示。
图2.1 74LS181封装图
主要引脚有：
(1)A0-A3：第一组操作数据输入端。 (2)B0-B3：第二组操作数据输入端。
(3)F0-F3：操作结果数据输出端。 (4)S0-S3：操作功能控制端。 (5)Cn：低端进位接收??。 (6)Cn4：高端进位输出端。 (7)M：算术/逻辑功能控制端。
芯片的逻辑功能见表2.1。从表中可看到当控制端S0-S3为1001、M为0、Cn为1时，操作结果
数据输出端F0-F3上的数据等于第一组操作数据输入端A0-A3上的数据加第二组操作数据输入端B0-B3上的数据。当S0-S3、M、Cn上的控制信号电平不同时，74LS181芯片完成不同功能的逻辑运算操作或算术逻辑运算。在加法运算操作时，Cn、Cn4进位信号低电平有效；减法运算操作时，Cn、Cn4借位信号高电平有效；而逻辑运算操作时，Cn、Cn4进位信号无意义。
图2.1数据逻辑运算部件原理图
2、运算器实验逻辑电路
试验台运算器实验逻辑电路中，两片74LS181芯片构成一个长度为8位的运算器，两片74LS373
分别作为第一操作数据寄存器和第二操作数据寄存器，一片74LS245作为操作结果数据输出缓冲器，逻辑
结构如图2.2所示。图中算术逻辑操作时仅为Cy判别进位只是电路；判零Zi和零标志电路指示电路。
第一操作数据由B-DA1(BUS TO DATA1)负脉冲控制信号送入名DA1的第一操作数据寄存器，第二
操作数据由B-DA2(BUS TO DATA2)负脉冲控制信号送入名为DA2的第二操作数据寄存器。74LS181的运算结果数据由ALU?B(ALU TO BUS )低电平控制信号送总线。S0-S3、M芯片模式控制信号同时与两片74LS181的S0-S3、M端相连，保证二者以同一工作模式工作。实验电路的地端进位接收Ci与低4位的74LS181的Cn相连，用于接收外部进位信号。低4位74LS181的Cn与高4位74LS181的Cn上相连，实现高、低4位之间进位信号的传递。高4位74LS181的Cn4送进位Cy判别和进位指示电路。
四、实验内容
1、连线
图2.2 实验连线图
· 按照上图进行实验连线；
2、数据送入过程
(1)把开关IO?R、IO?W、B-DA1、B-DA2、ALU?B拨上，确保为高电平，使这些信号出
于无效状态。
(2)在输入数据的开关上拨号输入数据代码，如，即16进制数11H
(3)把 输入控制信号IO?R开关拨下成低电平。这时总线上显示的状态与输入数据一致。 (4)把第一组数据输入控制信号B-DA1的开关拨动一次，即实现“0-1-0”，产生一个负脉冲，
作用是把数据11H送第一数据寄存器DA1中。
3、数据输出过程
(1)为了检验数据送入的正确性，现把DA1中的内容送到总线上。
(2)把输入数据的开关上的输入数据代码拨成00H，与刚才送第一数据寄存器DA1的数据区分
开。
(3)把输入控制信号IO?R开关拨上成高电平无效，这时总线上的状态应该与输入数据无关，
显示为FFH。
(4)把74LS181功能控制端S3-S0设置为1111，Ｍ为１，参照74LS181逻辑功能表，其输出数据
Ｆ等于第一组数据输入端Ａ，即DA1上的数据
(5)把ALU?B控制信号拨成低电平，可以看到第四数据寄存器DA1中的数据“11H”经
74LS181的Ａ输入端传送到输出口Ｆ，再传送到总线BUS上
(6)使用类似的方法把数据用第二数据寄存器输入控制信号B-DA2，将其送到第
二数据寄存器DA2，再把第二寄存器DA2中的数据送总线。74LS181的功能控制端S3-S0为“1010”，M为1 的功能是把第二组数据输入端B的数据送到输出端F。同样把ALU?B控制信号拨成低电平，把数据传送到数据总线BUS。
4、数据运算过程
(1)在完成数据输入、输出的基础上进行数据运算操作
(2
