运算器组成实验:74LS181算术逻辑功能验证

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"本次实验是关于计算机组成原理中的运算器组成的实践操作,旨在让学生深入了解双端口通用寄存器组的读写操作、运算器的数据传送通路、以及74LS181运算器的算术逻辑功能。实验中,学生需要按照给定的数据进行算术和逻辑运算,并通过实验报告进行分析和心得分享。" 实验详细内容涉及以下知识点: 1. **双端口通用寄存器组**:双端口寄存器组是一种能够同时进行读写操作的存储单元,它在计算机系统中用于暂存数据。在实验中,学生需要掌握如何通过控制台开关对寄存器进行读写,理解其工作原理。 2. **运算器数据传送通路**:运算器是计算机硬件中的核心部分,负责执行算术和逻辑运算。了解数据在运算器内部如何传输,包括从寄存器到ALU(算术逻辑单元)再到其他寄存器的过程,是理解计算机运算过程的关键。 3. **74LS181运算器的算术逻辑功能**:74LS181是一款古老的但功能强大的四位二进制ALU芯片,支持多种算术和逻辑操作。学生需要验证其功能,包括加法、减法、逻辑与、逻辑或等,并观察进位和零标志。 4. **算术与逻辑运算**:实验要求学生按照给定数据,利用74LS181进行算术(如加法、减法)和逻辑(如与、或、异或、非)运算。这涉及到二进制数的运算规则和运算器的操作模式。 5. **实验预习与报告**:实验前需理解运算器的数据通路和ALU功能,实验过程中需记录实验数据,填写实验表格。实验结束后,学生需撰写实验报告,分析实验结果,讨论可能遇到的问题,并分享个人的心得体会。 实验步骤具体如下: - 正确连接设备,确保电源和控制开关设置正确。 - 将数据写入寄存器,如将34H写入R0,21H、52H、65H分别写入R1、R2、R3。 - 设置操作模式以读取和比较寄存器中的数据。 - 进行单步运算,根据74LS181的运算功能表调整操作参数,如S3~S0和M,进行不同类型的运算,并观察运算结果和标志位。 通过这个实验,学生不仅能实际操作计算机硬件组件,还能加深对计算机底层工作原理的理解,提高问题解决和实验技能。