EL-JY-Ⅱ 计算机组成原理第二套 实验一.docx

在现代计算机科学与工程领域中，理解计算机组成原理是至关重要的。为了更深入地掌握这一理论，本文将重点介绍EL-JY-Ⅱ计算机组成原理第二套实验一的详细内容，旨在通过实际操作加深对计算机硬件核心部件——运算器的理解。 实验一的核心在于74LS181四位函数发生器，它是实现算术和逻辑运算的基础硬件组件。在学习和实验的过程中，学生将通过组合74LS181的并/串连接方式，构建出能够处理更复杂运算的16位运算器。这不仅帮助学生理解数字电路在计算机中的运用，也加深了对基本集成电路如74LS273数据暂存器和74LS244三态门的理解。 在实验开始之前，学生需要对数字集成电路的基本知识进行回顾。这些知识包括了74LS181的运算器功能、74LS273数据暂存器和74LS244三态门的工作原理。74LS273能够临时保存总线上的数据，其控制信号LDR1和LDR2的触发时机对应T4脉冲的前沿，是数据暂存的关键所在。而74LS244作为输出缓冲器，其工作状态受到ALU-G信号的控制，有效决定数据输出是否被允许。 本次实验的内容可以分为两个主要部分：逻辑运算和算术运算的验证。逻辑运算主要涉及基本的逻辑运算门的功能，包括与（AND）、或（OR）、非（NOT）等操作。而算术运算则涵盖了加法和减法这类基本的算术处理。通过这些操作，学生将学会如何使用单片机键盘来设定运算指令，选择运算操作，并设置适当的进位条件。 实验的步骤包括对实验设备的连线，操作键盘，输入运算指令，选择运算类型，以及输入数据进行运算。为了确保实验的准确性，需要注意操作的每一个细节，比如正确设置74LS273和74LS244的控制信号，以及确保运算数据的准确性。 在实验过程中，学生将使用数据总线上的显示灯来观察运算结果，以及通过CY指示灯来判断进位的情况。这样的观察不仅有助于理解运算结果，而且对于理解计算机如何通过硬件实现算术和逻辑功能有着重要的意义。 通过这个实验，学生能够深刻理解计算机内部的计算过程。这种理解对于学生来说是宝贵的，因为它将抽象的理论知识转化为可以触摸和观察到的实际操作。此外，这一过程对于学生熟悉数字集成电路在计算机组成中的应用至关重要，帮助学生在后续更深入的学习计算机体系结构和设计时，能够站在一个更为坚实的基础之上。 EL-JY-Ⅱ计算机组成原理的实验不仅是一种技能的训练，更是一种对计算机硬件深层次理解的深化。通过亲自动手实现算术和逻辑运算，学生能够更好地理解计算机硬件设计的复杂性和精妙性，进而在将来能够设计出更加高效、先进的计算机系统。同时，这种实践教学方法也是提升学生动手能力和问题解决能力的有效手段，为他们未来的学习和职业生涯打下坚实的基础。