实验题目 运算器实验 一、算术逻辑运算器 1. 实验目的与要求： 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输通道。 （3）验算由 74LS181 等组合逻辑电路组成的运输功能发生器运输功能。 （4）能够按给定数据，完成实验指定的算术/逻辑运算。 实验要求：完成实验接线和所有练习题操作。 （1） 实验前，要求做好实验预习，掌握运算器的数据传送通道和 ALU 的特性， 并熟悉本实验中所用的模拟开关的作用和使用方法。 （2） 实验过程中，要认真进行实验操作，仔细思考实验有关的内容，把自己想 得不太明白的问题通过实验去理解清楚，争取得到最好的实验结果，达到 预期的实验教学目的。 （3） 实验完成后，要求每个学生写出实验报告。 2. 实验方案： （1） 实验连线。 （2） 用二进制数据开关分别向 DR1 寄存器和 DR2 寄存器置数。 （3） 通过总线输出寄存器 DR1 和 DR2 的内容。 3. 实验结果和数据处理： 实验结果记录表： 练习一 B 选 DR1 项 B AA J FF O 55 DR2 S3 S2 S1 S0 55 FF 01 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 算术运算（M=0） Cn=1(无进位) 逻辑运算 (M=1、Cn 任意) F=（00000000） F=（11111111） F=（00000000） F=（11111111） F=（11111110） F=（11111111） F=（01010101） F=（01010100） F=（01010101） Cn=0(有进位) 练习二 练习三 A B 练习四 4.结论 （1）实验结果与课本理论值相一致 （2）做算术运算和逻辑运算时应设以下各控制端： ALU-B S3 （3）输入三态门控制端 SW-B 和输出三态门控制端 ALU-B 不能同时为“0”状态， 否则存在寄存器中的数据无法准确输出。 SW-B DR1 S1 S0 DR2 S2 M Cn 

（4）S3,S2,S1,S0 是运算选择控制端,有它们决定运算器执行哪一种运算;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;Cn 是算术运算的 进位控制端，Cn=0(低电平)，表示有进位，运算时相当于在最低位上加进位 1， Cn=1(高电平)，表示无进位。逻辑运算与进位无关;、ALU-B 是输出三态门控制 端，控制运算器的运算结果是否送到数据总线 BUS 上。低电平有效。SW-B 是输 入三态门的控制端，控制“INPUT DEVICE”中的 8 位数据开关 D7～D0 的数据是 否送到数据总线 BUS 上。低电平有效。 （5）DR1、DR2 置数完成后之所以要关闭控制端 LDDR1、LDDR2 是为了确保输入 数据不会丢失。 （6）如果把 SW-B 置为“0”和 ALU-B 置为“1”，那么数据总线的灯会改变为原 来的数据。 （7）A+B 是逻辑运算，控制信号状态 000101；A 加 B 是算术运算，控制信号状 态 100101 (8)Cn 进位控制端与算术运算有关 (9) 进位 Cn 与减法运算有关，Cn 是 0 5.问题与讨论及实验总结 问题与讨论 （1）在实验中哪些控制端高电平有效，哪些控制端低电平有效？ 答：ALU-B、SW-B 为低电平有效，LDDR1、LDDR2 为高电平有效。 （2）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” 状态？ 答：SW-B 为输入开关，低电平（SW-B＝0）有效，ALU-B 低电平有效（ALU-B＝0） 有效。 实验总结 （1）这次实验让我对算术逻辑运算器有了一定的了解，也提高了我的动手能力。 （2）在实验过程中，虽然遇到困难，但我还是跟我的协作者相互讨论、合作， 把问题解决了，这也让我体会到双人合作做实验的好处。 （3）通过这次实验，我认识到做实验前做好预习，在做实验时多动脑筋是做好 实验的关键，同时，认真做实验报告能起到巩固知识的作用。 6.思考选择题：（单选题） １、（ A ） ２、（ A ） ３、（ B ） ４、（ B ） ５、（ A ） ６、（ B ） ７、（ B ） ８、（ A ） 二、进位控制运算器 1、实验目的与要求： 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。 要求：完成实验接线和所以练习题的操作。 （1） 实验前，要求做好实验预习，掌握进位控制运算器的原理。 （2） 实验过程中，要认真进行实验操作，仔细思考实验有关的内容，把自己想 不太明白的问题通过实验去理解清楚，争取得到最好的实验结果，达到预 期实验教学目的。 （3） 实验完成后，要求每个学生写出实验报告。 2、实验方案： （1）实验连线。 （2）验证带进位算术运算的进位锁存功能。 3、实验结果和数据处理： 实验结果记录表： 练习一 练习二 B B 4、 结论 （1）实验结果与课本理论值相一致 （2）如果不在进位运算操作前先对进位标志清零就无法确定是不是这次运算得 到的进位。 （3）清零后，实验仪上进位指示灯灭，说明这时高位上无进位，然后进行运算， 如果高位进位，这时 CY 灯亮，就能正确显示实验结果，否则结果会受到影响。 （4）CY 灯所表示的进位是高位的进位，而 Cn 进位控制端所表示的是在最低位 上的进位。 （5）DR1 加 DR2 加 1 的结果中高位没有进位，则 CY 灯不会亮。 （6）DR1 加 DR2 加 1 的结果中高位有进位，则 CY 灯会亮。 5、 问题与讨论及实验总结 问题与讨论： 为什么进位运算操作前要先对进位标志清零？ 答：防止受之前算术结果的影响。 实验总结： （1）通过这次实验，我初步了解了进位控制运算器的工作原理。 （2）这次实验，我认真听老师讲解，在实验过程中避免了不少其他同学产生的 错误，所以我觉得认真听老师讲解下实验步骤有助于做好实验。 6、 思考选择题（单选题） １、（ A ） ２、（ A ） ３、（ A ）