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计算机组成原理实验二

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实验 2 运算器实验

2.1 实验目的

1）掌握算术逻辑运算单元的工作原理。

2）熟悉简单运算器的电路组成。

3）熟悉 4 位运算功能发生器（74LS181）的算术、逻辑运算功能。

2.2 实验要求

1）做好实验预习，看懂电路图，熟悉实验中所用芯片各引脚的功能和连接方法。

2）按照实验内容与步骤的要求，认真仔细地完成实验。

3）写出实验报告。

2.3 实验电路

本实验用到的主要数字功能器件有：4 位算术逻辑运算单元 74LS181，8 位数据锁存器

74LS273，三态输出的 8 组总线收发器 74LS245，单脉冲、开关、数据显示灯等。芯片详细

说明请见芯片数据手册。

图 2.1 为本实验所用的运算器电路图，图中尾巴上带加粗标记的线条为控制信号线，

其余为数据线。实验电路中涉及的控制信号如下：

1） M：选择 ALU 的运算模式（M=0，算术运算；M=1，逻辑运算）。

2） S3，S2，S1，S0：选择 ALU 的运算类型，例如在算术运算模式下设为 1001 则 ALU

做加法运算，详见 74LS181 功能表 3-1。

3） Cn：向 ALU 最低位输入的进位信号，Cn=0 时有进位输入，Cn=1 时无进位输入。

4） Cn+4：ALU 最高位向外输出的进位信号，为 0 时有进位输出，为 1 时无进位输

出。

5） P1：脉冲信号，在上升沿将数据打入 DR1。74LS273 触发器在时钟输入为高电平

或低电平时，输入端的信号不影响输出，仅仅在时钟脉冲的上升沿，输入端数据

才会发送到输出端，并将数据锁存。

6） P2：脉冲信号，在上升沿将数据打入 DR2。

7） MR：芯片 74LS273 的清零信号，低电平有效。当 MR 为电平时，74LS273 的数

据输出引脚被置零。

8） ALU − BUS：ALU 输出三态门使能信号，为 0 时将 74LS245 输入引脚的值从输出

引脚输出，从而将 ALU 运算结果输出到数据总线。

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