计算机组成原理实验：运算器与ALU设计

计算机组成原理实验报告主要针对的是计算机硬件的核心部分——运算器的深入学习。该报告以EL-JY-II型计算机组成原理实验系统为平台，通过实际操作来理解运算器的工作原理和构成。 实验一的目的是让学生掌握运算器的基本结构和工作原理，以及特定芯片如74LS181在运算器中的应用。74LS181是一个4位函数发生器，它在实验中负责算术和逻辑操作的实现，其功能受控于输入信号S3、S2、S1、S0、M和Cn。当设置为不同的模式时，它可以进行逻辑“或”、“与”、“非”、算术加减等操作。同时，实验还涉及到了进位控制，通过GAL芯片（U32）来实现。 实验设备包括一套完整的计算机组成原理实验系统，以及用于数据暂存和输出的74LS273暂存器和74LS244三态门。实验电路设计分为两个部分：算术逻辑单元ALU，由两片74LS181构成，负责处理运算；以及暂存器和进位控制电路，确保运算的正确性和连贯性。 学生需要通过实际操作和观察电路图（图1-1(a)和1-1(b)），了解74LS181的管脚分配（图1-2）以及输出端的功能符号（表1-1）。此外，对74LS181的功能表（表1-2）进行理解和应用，能够帮助他们理解不同输入如何驱动运算器执行不同的算术和逻辑操作。 通过这个实验，学生不仅能加深对运算器内部构造的理解，还能提高他们设计和调试数字逻辑电路的能力。这对于理解计算机硬件的底层运作机制，以及后续进行高级编程和算法设计至关重要。因此，这个实验不仅提升了学生的实践技能，也强化了他们的理论知识与实际操作相结合的能力。