实验一 算术逻辑运算单元实验 1、 实验目的 1、掌握简单运算器的数据传输方式 2、掌握74LS181的功能和应用 2、实验要求 完成不带进位位算术、逻辑运算实验。按照实验步骤完成实验项目，了解算术逻辑运算单元的运行过程。

3、实验原理

算术逻辑运算单元是一种集成电路，用于完成各种算术和逻辑运算。其中，74LS181是一种四位带进位算术逻辑运算器，可以完成加、减、与、或、异或、比较等运算。

在本次实验中，我们将使用74LS181来完成不带进位位的算术逻辑运算。不带进位位指的是在加减法中，不考虑进位的情况，即只进行每一位的运算。在74LS181中，不带进位位的加减法是通过两个控制引脚（MODE0和MODE1）来实现的。

4、实验器材

74LS181芯片、电路板、三根导线、数字电压表。

5、实验步骤

1）将74LS181芯片插入电路板中，注意芯片的方向。

2）按照74LS181的引脚连接方式，将电路板上的引脚连接好。

3）将数字电压表连接到74LS181的输出引脚上，以便观察计算结果。

4）按照实验要求，输入两个四位二进制数，并选择加减法运算。

5）按下运算按钮，观察数字电压表上的显示结果。

6、实验结果分析

在本次实验中，我们成功地完成了不带进位位的算术逻辑运算。通过74LS181芯片完成加减法运算，并观察到了计算结果。

在实际应用中，算术逻辑运算单元常用于数字信号处理、计算机控制等领域，为计算机的运算提供了重要的支持。

相关问题

如何根据实验操作指导，使用74LS181运算器和74LS273锁存器进行算术逻辑运算实验？

在《计算机组成原理：运算器部件实验指南》的辅助下，你可以通过一系列的实验步骤，使用74LS181运算器和74LS273锁存器来执行基本的算术和逻辑运算。首先，确保所有的实验设备和材料准备就绪，包括必要的芯片、连线、电源以及实验板。接着，按照实验指南中提供的实验电路图进行硬件连接，确保所有的数据线、地址线和控制线都正确地连接到了74LS181和74LS273芯片上。在开始实验前，将复位按钮按下，以确保系统处于初始状态。通过数据开关设置输入值，并使用复位按钮清除之前的数据。然后，根据需要进行的运算类型选择正确的控制信号和操作码。例如，要进行加法运算，需要设置S3-S0为1001，并确保A和B输入端分别连接到了74LS273锁存器。一旦连接和设置完成，你就可以通过增址和单步命令来逐步执行运算，并观察数据显示灯的变化，检查运算结果。这个实验不仅帮助理解运算器的工作原理，而且加深了对ALU功能的理解，对于学习更复杂的计算机组成原理打下了坚实的基础。

参考资源链接：[计算机组成原理：运算器部件实验指南](https://wenku.csdn.net/doc/49rydynsh7?spm=1055.2569.3001.10343)

如何通过实验操作和连线，利用74LS181和74LS273等芯片在计算机组成原理实验中实现基本的算术逻辑运算？

在计算机组成原理实验中，利用74LS181和74LS273等芯片实现基本的算术逻辑运算，需要按照以下步骤进行实验操作和连线：

参考资源链接：[计算机组成原理：运算器部件实验指南](https://wenku.csdn.net/doc/49rydynsh7?spm=1055.2569.3001.10343)

1. 实验准备：首先，确保所有的芯片都已正确放置在面包板或实验板上，并且所有的电源线和地线都已经连接好。检查实验电路图，确认所有芯片的引脚编号和功能。

2. 连接数据总线：将74LS273锁存器的输出端连接到74LS181的输入端，锁存器用于稳定数据输入。74LS181的输出端再连接到74LS245三态缓冲器，最后将缓冲器的输出连接到数据总线上。

3. 配置控制线：根据实验要求配置控制信号。例如，S3、S2、S1、S0是74LS181的四位选择输入，它们决定了运算器执行的运算类型。将控制信号通过二进制开关设置好，例如，通过设置S3=1，S2=1，S1=0，S0=1来选择执行加法运算。

4. 设置时序控制：74LS181的进位控制包括进位输入（G）、进位输出（P）和扩展功能（M）等。根据实验需要，正确设置进位输入，以及时序电路提供的T2和T4信号。

5. 实施操作：在实验开始前，使用复位按钮将系统置于初始状态。然后，根据实验指南提供输入数据，通过数据开关进行设置。使用【增址】和【单步】命令键来逐步执行运算，并通过数据显示灯来观察运算结果。

6. 实验连线：根据实验指导书的图示进行具体的连线操作，包括数据线、控制线和时钟信号线的正确连接。

7. 状态监控：在实验过程中，通过LED显示器监控系统工作状态，并确保在正确的工作模式下进行操作。

通过以上步骤，可以在实验环境中操作74LS181运算器芯片来执行基本的算术逻辑运算。此实验不仅加深了对ALU工作原理的理解，还增强了对计算机硬件操作的实际能力。对于希望进一步深入学习计算机组成原理和硬件设计的学生来说，《计算机组成原理：运算器部件实验指南》这本书提供了丰富的实验指导和理论知识，帮助学生建立起计算机硬件系统的直观认识。

参考资源链接：[计算机组成原理：运算器部件实验指南](https://wenku.csdn.net/doc/49rydynsh7?spm=1055.2569.3001.10343)