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。
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