计算机组成原理运算器实验—算术逻辑运算实验 (2).pdf

计算机组成原理中的运算器实验，主要关注的是算术逻辑单元（ALU）的功能验证和数据通路的操作。在这个实验中，学生将学习和掌握运算器的基本组成、工作原理以及如何控制数据在运算器内部的传输。 实验的目标在于： 1. 了解运算器的基本构造，包括ALU和其他必要的组成部分。 2. 掌握ALU的工作流程，理解其如何执行算术和逻辑运算。 3. 学习数据在运算器中的传输路径，特别是通过三态门和锁存器的使用。 4. 验证74LS181运算功能发生器的组合逻辑功能。 实验设备主要包括TDN-CM++计算机组成原理教学实验系统和一些导线。实验中使用了两片74LS181芯片串联以形成8位的ALU，ALU的输出通过一个三态门（74LS245）与数据总线相连。三态门由ALU-R控制，只有在低电平时，ALU的结果才能被送到总线。数据输入端由锁存器DR1和DR2（74LS273实现）存储数据，数据总线上的数据通过数据开关（INPUT DEVICE）输入，并通过三态门（74LS245）进入数据总线。 实验步骤包括： 1. 将数据通过三态门送入数据总线，然后在数据显示灯和数码管LED上显示。 2. 将数据存储在DRI或DR2中，经过ALU直接传递，再通过三态门送入数据总线，同样在显示设备上展示。 3. 对DRI和DR2中的两个数据进行算术或逻辑运算，验证ALU的功能。 实验中涉及的控制信号如S3、S2、S1、S0、Cn、M、LDDR1、LDDR2、ALU-B、SW-B等，通过二进制开关设置，其中Cn、ALU-B和SW-B是低电平有效，而LDDR1和LDDR2是高电平有效。T4脉冲用于触发数据传输。 实验内容分为两个部分： 1. 直接输入数据并显示在数据显示灯和LED上。 2. 先将数据存入DRI或DR2，然后通过ALU进行运算，结果同样显示。 通过这样的实验，学生可以直观地理解和实践计算机内部数据处理的过程，进一步理解计算机组成原理中的运算器部分，为深入学习计算机硬件和系统设计奠定基础。