了解4位函数发生器74LS181的组合功能，熟悉运算器执行算术操作和逻辑操作的具体实现过程

了解 4 位函数发生器 74LS181 的组合功能，熟悉运算器执行算术操作和逻辑操作的具体实现过程 本实验报告旨在介绍 4 位函数发生器 74LS181 的组合功能，了解运算器执行算术操作和逻辑操作的具体实现过程。实验使用 EL-JY-II 型计算机组成原理试验系统，通过移位运算实验来掌握移位控制的功能及工作原理。 一、实验目的： 本实验的目的是掌握移位控制的功能及工作原理，熟悉运算器执行算术操作和逻辑操作的具体实现过程。 二、实验设备： 实验使用的设备包括 EL-JY-II 型计算机组成原理试验系统、一台计算机和排线若干。 三、实验原理： 本模块由逻辑控制单元（由一片 GAL 构成）U34 和带三态输出的移位寄存器 74LS299 组成。74LS299 具有并行接数、左移、右移、保持等功能，且具有三态输出。移位运算实验电路的功能由 S1、S0、M 控制，具体功能见表 2-2： | S1 | S0 | M | 功能 | | --- | --- | --- | --- | | 0 | 0 | 0 | 保持 | | 0 | 1 | 0 | 循环右移 | | 0 | 1 | 1 | 带进位循环右移 | | 0 | 0 | 1 | 循环左移 | | 0 | 0 | 1 | 带进位循环左移 | | 1 | 1 | 1 | 置数 | 四、实验过程： 1. 在进行单片机键盘控制实验时，必须把 K4 开关置于“OFF”状态，否则系统处于自锁，无法进行实验。 2. 实验连线如下图所示：连线时应按照如下的方法，对于横排插座，应使排线上的插头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。 3. 当电路已经连接好时，将实验系统与计算机串口用实验系统的通讯电缆连接； 4. 打开实验系统上的电源开关，启动实验软件； 5. 根据提示设置相应参数（下图）：（本系统为 8 位机） 6. 选择与计算机相连的串口，按【确定】进入下一步骤。 7. 在下面的界面中，按【确定】后，再按键盘上【联机】键（最好按键的时间长达 2 到 3 秒钟），系统监控指示灯上显示【Pc-Con】，然后显示【8】，表示联机通讯成功，如果没有显示【Pc-Con】就显示【8】，则联机通讯没有成功，可检查系统。 8. 联机通讯成功后，自动进入实验选择界面：选择实验二，点击试验二的实验步骤。 9. 在数据总线上输入有效十六进制数据 34H，按"Ldr1"，数据送入暂存器 1。 10. 将此时的端口 299G、s1、s0 的输入分别置 1，M 端可以随便输入。这一步的意义是把寄存器里的值设置为刚输入的 34H。 11. 改变 299G、s1、s2、s0 和 M 端口的值，观察实验的结果并做记录。 12. 重复 9 和 10 两步分别测试其他的输入情况。 五、实验数据记录： | 299G | S1 | S0 | M | 运算前的数据 | 运算后的结果 | 实现的功能 | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | 0 | 0 | 0 | × | 34H | 34H | 保持 | | 0 | 1 | 0 | 0 | 34H | 1AH | 循环右移 | | 0 | 1 | 0 | 1 | 34H | 1AH | 带进位循环右移 | | 0 | 0 | 1 | 0 | 34H | 68H | 循环左移 | | 0 | 0 | 1 | 1 | 34H | 68H | 带进位循环左移 | | 1 | 1 | 1 | × | 34H | 34H | 置数 | 六、故障分析： 本实验首先要将要运算的数据置入到寄存器中，这就要求每一次运算的第一步是值数运算，也就是 111×。如果不进行这样的操作，实验得到的结果将是机器内部的唯一的数值，不是实验要求得到的数值。 七、实验分析及收获： 实验中得到的结果与理论上分析得到的结果是一致的。通过这个实验我们更能深入的了解移位运算的运算法则，了解了芯片 74LS299 的工作原理，能够准确的控制进行运算的方式。 本实验对移位控制的功能和工作原理进行了深入的研究，掌握了移位寄存器 74LS299 的工作原理，并熟悉了运算器执行算术操作和逻辑操作的具体实现过程。