1.1 算术逻辑运算实验 一．实验目的 1.掌握简单运算器的组成以及数据传送通路。 2.验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能。 二．实验器材 ZY15CompSys12BB 计算机组成原理及系统结构教学实验箱一 台，排线若干。 三．实验原理 运算器由两片 74LS181 以并/串形式构成 8 位字长的 ALU。运算 器的两个数据输入端分别由两个锁存器（74LS273）锁存，锁存器的 输入连至数据总线，数据输入开关用来给出参与运算的数据，并经过 

一三太门（74LS245）和数据总线相连。运算器的输出经过一个三态 门（74LS245）和数据总线相连。数据显示灯已和数据总线相连，用 来显示数据总线内容。 T4 为脉冲信号，其他均为电平控制信号。实验电路中的控制时序 信号均已内部连至相应时序信号引出端，进行实验室，还需将 S3、 S2、S1、S0、Cn、M、LDDR1、LDDR2、ALU_G、SW_G 各电平控 制信号与开关单元中的二进制数据开关进行跳线连接。其中 ALU_G、 SW_G 为低电平有效，LDDR1、LDDR2 为高电平有效。 四．实验步骤 

用输入单元的二进制数据开关向寄存器 DR1 和 DR2 置数，数据 开关的内容可以用与开关对应的指示灯来观察，灯亮表示开关量为 “1”，灯灭表示开关量为“0”。 首 先 使 各 个 控 制 电 平 的 初 始 状 态 为 ：CLR=1 ，LDDR1=0 ， LDDR2=0，ALU_G=1，SW_G=1，S3 S2 S1 S0 M CN=111111，并将 控制台单元的开关 SP05 打在“NORM”状态，SP03 打在“STEP” 状态，SP04 打在“RUN”状态。 上面方括号中的控制电平变化要按照从上到下的顺序来进行，其 中T4 的正脉冲是通过按动一次控制台单元的触动开关START 来产生 的。（形成时钟脉冲信号 T4，操作步骤如下：将控制台单元中的两个 二进制开关“SP03”设置为“STEP”状态、“SP04”设置为“RUN” 状态，每按动一次触动开关 START，则 T4 输出一个单脉冲。） 置数完成以后，检验 DR1 和 DR2 中存的数是否正确，具体操作 为 ： 关 闭 数 据 输 入 三 态 门 （SW_G=1 ）， 打 开 ALU 输 出 三 态 门 （ALU_G=0），使 ALU 单元的输出结果进入总线。当设置 S3、S2、 S1、S0、M、CN 的状态为 111111 时，数据单元的指示灯显示 DR1 中的数；而设置成 101011 时，数据单元的指示灯显示 DR2 中的数， 然后将指示灯的显示值与输入的数据进行对比。 

验证 74LS181 的算术运算和逻辑运算功能。 五．数据分析 DR1 DR2 S3 S2 S1 S0 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 67 67 67 67 67 67 67 67 67 67 67 67 67 67 67 67 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 M=0（算术运算） CN=1 CN=0 有进位 无进位 M=1 （逻辑运算） 01100110 01100111 10011001 01100111 01101000 10011000 11111110 11111111 00000001 11111111 00000000 00000000 01100110 01100111 10011001 01100111 01101000 10011000 11111110 11111111 00000001 11111111 00000000 00000000 11001100 11001101 11111111 11001101 11001110 11111110 01100100 01100101 01100111 01100101 01100110 01100110 11001100 11001101 11111111 11001101 11001110 11111110 01100100 01100101 01100111 01100101 01100110 01100110