(完整word版)计算机组成原理实验指导书.docx

计算机组成原理实验指导书是学习计算机硬件基础的重要实践环节，主要涵盖了算术逻辑运算器单元ALU的工作原理、数据传送通路的组成以及通过实际操作验证74LS181芯片的功能。实验目的是让学生深入理解计算机内部数据处理过程，熟悉数字逻辑电路的操作。 一、实验内容详解 1. 实验原理 实验中的运算器基于74LS181芯片，它是一个4位的算术逻辑单元，可以通过组合不同的控制信号S3、S2、S1、S0、CN和M来执行不同的算术和逻辑运算。运算器的输出通过三态门74LS245连接到ALUO1插座，数据通过内部数据总线BUSD0~D7进行传输。数据输入由8位数据开并KD0~KD7提供，经过三态门74LS245进入外部数据总线。数据存储在74LS273锁存器中，通过数据开关LD0~LD7进行显示。功能控制信号可通过手动设置6位功能开关插座UJ2来模拟。 2. 实验接线与步骤 实验涉及四个主要模块：低8位运算器模块、数据输入并显示模块、数据总线显示模块和功能开关模块。接线包括将ALUBUS连接到EXJ3，ALU01连接到BUS1，SJ2连接到UJ2，T4连接到SD，以及设置其他跳线器为手动模式。实验步骤包括线路连接、数据存入寄存器、数据检验和功能验证。 3. 实验操作 通过操作二进制数码开关KD0~KD7向DR1和DR2寄存器置数，然后关闭ALU输出三态门，打开输入三态门，使用T4脉冲将数据存入。之后，通过设置不同的功能控制信号，验证74LS181的算术和逻辑运算功能。 二、74LS181功能表 74LS181芯片具有丰富的功能，可以执行加法、减法、逻辑与、逻辑或等运算。通过控制信号S3、S2、S1、S0和M的组合，可以实现无进位和有进位的算术运算，以及各种逻辑运算。在正逻辑系统中，不同的信号组合对应不同的运算结果。 通过这个实验，学生可以直观地了解计算机如何进行基本的算术和逻辑运算，以及这些运算如何在硬件层面上实现。这对于理解和设计更复杂的计算机系统至关重要。此外，实验还训练了学生的动手能力和问题解决技巧，使他们能够将理论知识转化为实际操作经验。