河南大学计算机组成原理实验1.2：运算器功能验证

知识点一：运算器的组成及工作原理 运算器是计算机核心组成部分之一，负责处理算术和逻辑运算。根据给定文件，本实验旨在让学生掌握运算器的组成及工作原理。运算器主要由算术逻辑单元（ALU）、寄存器、数据总线、控制逻辑等部分组成。算术逻辑单元（ALU）是运算器的核心，能够执行各种算术运算（如加、减、乘、除等）和逻辑运算（如与、或、非、异或等）。寄存器用于暂存数据和中间结果，而数据总线用于数据的传输。控制逻辑部分负责根据指令来控制运算器的操作。 知识点二：4位函数发生器74LS181的组合功能 74LS181是一个4位的算术逻辑单元（ALU），具有组合逻辑功能，可以执行包括加、减、逻辑运算等多种操作。它能够处理4位数据，并且提供进位输入和输出，适用于各种算术和逻辑运算场合。在实验中，通过理解74LS181的功能，学生可以观察到运算器如何执行算术操作（如加法）和逻辑操作（如与、或、非、异或等），进而熟悉运算器的具体实现过程。 知识点三：验证带进位控制的74LS181功能 实验中的一个重点是验证带进位控制的74LS181的功能。进位控制是算术运算中非常重要的一个概念，尤其是在进行多字节或多位数的加减运算时。74LS181的进位输入（Cn）和进位输出（Cn+4）端口允许实现级联，从而支持更长数字的运算。在实验中，将通过实际操作来验证74LS181在各种控制信号下的运算功能，包括算术运算和逻辑运算，以及其对进位的处理能力。 知识点四：开关控制操作方式 实验中提到了开关控制操作方式，这是早期计算机操作的常见方式，通过物理开关来控制电路的状态。在实验系统中，开关的状态（开或关）代表逻辑电平（高电平或低电平）。高电平通常用指示灯亮来表示，而低电平则用指示灯灭来表示。实验中要求正确设置开关以确保电路的正确操作，避免总线冲突和其他潜在的电路损坏问题。开关控制操作方式能够帮助学生更直观地理解和学习电路的工作原理。 知识点五：数据输入电路的拨开关操作 数据输入电路的拨开关操作是实验的一个重要环节。实验步骤中详细说明了如何通过拨动开关来向数据暂存器置入数据。在实验过程中，需要设置数据输入电路的数据开关"D15……D0"来输入预设数值，然后通过控制信号LDR1和LDR2来选择对应的数据暂存器LT1或LT2，并通过脉冲信号将数据送入暂存器中。这种操作方式能够帮助学生理解如何通过控制信号来操控数据流动和存储过程。 知识点六：EL-JY-II型计算机组成原理实验系统 实验中提到使用EL-JY-II型计算机组成原理实验系统，这是专门用于教学的实验设备，用于模拟计算机的基本组成和工作过程。实验系统通常包含了一系列的电路板、模块和连接线，允许学生通过实际操作来学习和验证计算机基本原理。在这个实验中，EL-JY-II型实验系统提供了一个物理平台，让学生能够通过实验操作来掌握运算器的组成及工作原理，以及验证74LS181的组合功能和进位控制功能。 知识点七：实验环境与设备 实验需要一定的环境和设备支持。本实验指定了EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干，还包括了清零开关CLR、控制开关ALU-G和C-G等硬件组件。实验环境的设置对于实验结果的准确性至关重要。需要注意的是，所有控制开关拨动时，相应指示灯亮代表高电平“1”，指示灯灭代表低电平“0”。这样的设置有助于学生理解数字电路中的高低电平表示，并且按照实验要求正确操作实验设备。 知识点八：实验报告编写 实验报告是记录实验过程、观察和分析结果的重要文档。在实验报告中，学生需要填写实验目的、实验内容、实验步骤、实验结果和实验结论等部分。实验报告不仅要求记录实验的原始数据，还需对实验中遇到的问题进行分析，以及解释实验结果的意义。通过编写实验报告，学生可以巩固实验中所学的理论知识，并提高其分析和解决问题的能力。实验报告的格式和内容要求通常由实验指导教师提供，以确保实验结果的准确性和可靠性。