计算机组成原理实验详解：运算器与逻辑运算

实验一：计算机组成原理——运算实验算术逻辑 本实验旨在让学生深入了解计算机运算器的工作原理，以及74LS181运算功能发生器在实际操作中的应用。实验使用CCT-IV计算机组成原理教学实验系统，配备必要的硬件设备如74LS181、74LS245、74LS273等，以及数据开关和七段数码管等显示设备。 实验的核心是构建运算器的数据传送通路，其中包括数据输入和输出的过程。74LS181作为运算功能发生器，通过数据总线进行数据交换，其输出通过三态门与数据总线相连，确保数据的可靠传输。数据输入则是通过数据开关进行，通过74LS245转换为电平信号与总线相连。此外，进位控制部件的加入使实验具备了处理加法运算的能力，通过74锁存器对进位信号进行存储和控制，T4信号作为触发脉冲，由微动开关KK2提供。 具体实验步骤包括： 1. 按照图1-1的实验接线图正确连接电路，确认无误后再接通电源。 2. 设置初始数据，例如将寄存器DR1和DR2分别置数为01100101和10100111。 3. 控制数据输入和输出，先关闭运算器输出（ALU-B=1），打开数据输入（SW-B=0），然后通过数据开关输入数据并按下KK2产生T4信号。 4. 随着这些步骤的执行，学生将观察到数据的处理过程，验证运算器的功能和数据处理流程。 这个实验不仅锻炼了学生的动手能力，还加深了他们对算术逻辑运算器内部结构、数据流控制以及进位机制的理解，是计算机组成原理学习中的重要实践环节。通过实际操作，学生能够建立起理论与实践之间的联系，提升他们的问题解决能力和实验技能。