74LS181运算器实验：掌握算术逻辑与串行乘法操作

在计算机组成原理实验中，主要关注的是运算器实验部分，具体涉及到了74LS181运算器的使用和操作。该实验的核心内容围绕以下几个方面展开： 1. **实验目的**：通过实际操作，理解并掌握算术逻辑运算器（ALU）在计算机系统中的工作原理，特别是如何进行算术运算（如加法、减法）、逻辑运算（如与、或、异或），以及串行乘法运算，同时熟悉“累加-移位”原理。 2. **实验硬件**：实验使用了74LS181这个8位运算器，它具有低4位ALU_L4B和高4位ALU_H4B两个部分，它们通过进位链路连接，支持完整的算术和逻辑运算。此外，实验还涉及到了74LS244三态门和74LS273寄存器用于数据输入输出和状态存储。 3. **ALU结构**：运算器电路中，输入单元通过拨码开关向总线BUS输入数据，而输出单元则显示运算结果。ALU的工作方式由控制信号ALU_S0、S1、S2、S3、M和CN共同决定，这些信号的不同组合对应不同的运算和功能。 4. **实验步骤**： - 实验开始前，先将ALU_EN置为1以启动仿真。 - 写入数据：通过拨码开关向8位二进制数寄存器DRA和DRB输入A=0xAA和B=0x55。 - 设置控制信号：根据74LS181真值表进行设置，执行各种算术运算（如加法、减法）和逻辑运算（如与、或、异或），如“A加B”或“A·B”。 - 进行运算：在设置好控制信号后，将运算控制信号线设置为1，触发ALU进行运算，并观察结果及标志位的变化。 5. **标志位解释**：实验中涉及到的标志位包括溢出标志CF、零标志ZF和符号标志SF。CF=1表示最高位有进位（溢出），ZF=1表示运算结果为零，SF=1表示结果为负数（在补码表示中）。 通过这个实验，学生能够深入理解计算机内部运算器的构造和工作原理，锻炼实际操作技能，提升对计算机组成原理的理解和应用能力。