74LS181运算器实验：探索ALU与数据传输

在计算机组成原理的实验课件中，主要聚焦于运算器的理论学习和实践操作。实验一的核心内容是围绕8位字长的算术逻辑单元（ALU）——74LS181展开，该芯片被用于进行两个8位二进制数的算术逻辑运算，包括但不限于加法、减法、逻辑运算等。 实验的首要目标是让学生通过实际操作，理解运算器的基本组成和工作原理，特别是对算术逻辑单元的深入剖析。实验设计中，两个输入数据A和B首先通过锁存器74LS374存储，然后通过控制参数S0、S1、S2和S3的组合，利用全加器进行加法运算。这些控制参数的不同组合允许实现多种运算，如简单加法（S0=0, S1=0）、逻辑或运算（仅当S0和S1都为1时为真）等。 实验中，控制信号的运用至关重要。例如，M信号决定运算的类型，当M=0时执行算术运算，M=1时则执行逻辑运算，这涉及到了进位信号的处理。此外，还有诸如EDR1和EDR2这样的选通信号，它们用于选择输入锁存器，以及CN信号，表示是否有进位输入，这些都是实现运算器功能的关键组成部分。 在操作过程中，学生需要记录实验数据，并根据所学知识整理成实验报告，这有助于巩固理论知识并提升动手能力。通过这个实验，学生不仅能掌握运算器的硬件设计和工作流程，还能加深对二进制运算、逻辑门电路和算术运算的理解。 这个计算机组成原理的实验提供了一个实践平台，让学生在操作中深化对计算机内部运算器结构和功能的理解，对于培养未来的系统级设计工程师具有重要意义。