云南大学实验六运算器实验指导书剖析
实验报告_运算器实验

实验报告_运算器实验一、实验目的本次运算器实验的主要目的是深入了解运算器的工作原理和功能,通过实际操作和观察,掌握其基本运算逻辑和数据处理过程,培养对计算机硬件系统的理解和实践能力。
二、实验设备本次实验所使用的设备包括计算机一台、相关的实验软件以及连接线路等。
三、实验原理运算器是计算机的核心部件之一,它负责执行各种算术和逻辑运算。
其基本组成包括算术逻辑单元(ALU)、寄存器、数据总线等。
算术逻辑单元(ALU)是运算器的核心,能够进行加法、减法、乘法、除法等算术运算,以及与、或、非等逻辑运算。
寄存器用于暂时存储参与运算的数据和运算结果。
数据总线则用于在各个部件之间传输数据。
在运算过程中,数据从寄存器通过数据总线传输到ALU 进行运算,运算结果再通过数据总线存储回寄存器或传输到其他部件。
四、实验内容与步骤(一)实验内容1、进行简单的算术运算,如加法、减法、乘法和除法。
2、执行逻辑运算,包括与、或、非操作。
3、观察运算结果在寄存器和数据总线上的传输和存储过程。
(二)实验步骤1、打开实验软件,连接好实验设备。
2、选择要进行的运算类型,如加法运算。
3、在相应的输入框中输入两个操作数。
4、点击“计算”按钮,观察运算结果在寄存器中的显示。
5、重复上述步骤,进行其他类型的运算。
五、实验结果与分析(一)实验结果1、加法运算:当输入操作数分别为 5 和 3 时,运算结果为 8,准确无误。
2、减法运算:输入 8 和 3,结果为 5,符合预期。
3、乘法运算:输入 2 和 4,得到结果 8,正确。
4、除法运算:输入 10 和 2,结果为 5,无差错。
5、逻辑运算:与运算:输入 1010 和 1100,结果为 1000。
或运算:输入 0101 和 1010,结果为 1111。
非运算:输入 1010,结果为 0101。
(二)结果分析通过对实验结果的观察和分析,可以得出以下结论:1、运算器能够准确地执行各种算术和逻辑运算,结果符合预期。
云南大学信息学院 数字电子技术基础六()

《数字电子技术基础》实验报告姓名:学号:20081 专业:08级通信工程实验六、同步时序逻辑电路设计实验目的:1、掌握触发器组成的同步时序逻辑电路的一般设计方法;2、掌握MSI时序逻辑器件74LS160、74LS194的逻辑功能和使用方法;3、熟悉MSI时序逻辑器件的一般设计方法实验器材:直流稳压电源、数字逻辑电路实验箱、万用表、示波器TTLSSI逻辑门、74LS00、74LS74、74LS76、74LS160、74LS194实验内容和步骤:1、二进制计数器:用触发器设计一个模8的同步二进制加法计数器状态方程:01010101121020112Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q n n n =+=+=+++驱动方程:012Q Q J = 012Q Q K =01Q J = 01Q K = 100==K J2、模M=13的扭环计数器:用时序逻辑器件也4LS194将电路设计出来思考题:1、用触发器和TTLSSI逻辑门设计一个模8二进制可逆计数器2、用MSI时序逻辑器件构成N进制计数器的常用方法有几种?它们各有何应用特点?答:1、反馈清0法:计数器从全0状态S0开始计数,计满N个状态后产生清0信号,使计数器恢复到初态S0,然后重复上述过程。
2、反馈置数法:置数法和清0法不同,由于置数操作可以置入任意状态,因此计数器不一定从全0状态S0开始计数。
它可以通过预置功能计数器从某个预置状态S i开始计数,计满N个状态后产生置数信号,使计数器以进入预置状态S i,然后重复上述过程。
实验小结:本次实验是本学期最后一次实验,实验主要要求自行设计同步时序逻辑电路主要选做了二进制计数器和模M=1的扭环计数器,根据时序逻辑器件74LS160、74LS194来设计电路并加以验证电路中的CP脉冲端主要连接RS触发器的Q端,RS触发器由74LS00构成。
运算器实验实验报告

运算器实验实验报告一、实验目的运算器是计算机中进行算术和逻辑运算的部件,本次实验的目的在于深入理解运算器的工作原理,掌握其基本结构和功能,并通过实际操作和测试,提高对计算机硬件系统的认识和实践能力。
二、实验设备本次实验所使用的设备包括:计算机、数字逻辑实验箱、导线若干等。
三、实验原理运算器主要由算术逻辑单元(ALU)、寄存器、数据通路和控制逻辑等组成。
ALU 是运算器的核心部件,能够执行加法、减法、乘法、除法等算术运算以及与、或、非等逻辑运算。
寄存器用于存储参与运算的数据和运算结果,数据通路负责在各部件之间传输数据,控制逻辑则根据指令控制运算器的操作。
在本次实验中,我们采用数字逻辑电路来构建运算器的基本功能单元,并通过连线和设置控制信号来实现不同的运算操作。
四、实验内容1、算术运算实验(1)加法运算首先,将两个 8 位二进制数分别输入到两个寄存器中,然后通过控制信号使 ALU 执行加法运算,将结果存储在另一个寄存器中,并通过数码管显示出来。
通过改变输入的数值,多次进行加法运算,观察结果是否正确。
(2)减法运算与加法运算类似,将两个 8 位二进制数输入到寄存器中,使 ALU 执行减法运算,观察结果的正确性。
2、逻辑运算实验(1)与运算输入两个 8 位二进制数,控制 ALU 进行与运算,查看结果。
(2)或运算同样输入两个 8 位二进制数,进行或运算并验证结果。
(3)非运算对一个 8 位二进制数进行非运算,观察输出结果。
3、移位运算实验(1)逻辑左移将一个 8 位二进制数进行逻辑左移操作,观察移位后的结果。
(2)逻辑右移执行逻辑右移操作,对比移位前后的数据。
五、实验步骤1、连接实验设备按照实验箱的说明书,将计算机与数字逻辑实验箱正确连接,并接通电源。
2、构建电路根据实验要求,使用导线将数字逻辑芯片连接起来,构建运算器的电路结构。
3、输入数据通过实验箱上的开关或按键,将待运算的数据输入到相应的寄存器中。
云南大学大学物理实验6-实验报告模板

云南大学软件学院 实验报告课程: 大学物理实验 学期: 2012-2013学年 第一学期 任课教师: 专业: 学号: 姓名: 成绩:实验6 示波器一、实验目的1.了解示波器的主要结构和显示波形的基本原理。
2.学会使用信号发生器。
3.学会用示波器观察波形以及测量电压、周期和频率。
二、实验内容1.观察信号发生器波形 2.测量正弦波电压在示波器上调节出大小适中、稳定的正弦波形,选择其中一个完整的波形,先测算出正弦波电压峰—峰值U p-p ,即:U p-p =(垂直距离DIV )×(档位V/DIV )×(探头衰减率)= 20V然后求出正弦波电压有效值U 为2U 71.0U pp -⨯== 7.1V3.测量正弦波周期和频率在示波器上调节出大小适中、稳定的正弦波形,选择其中一个完整的波形,先测算出正弦波的周期T ,即T =(水平距离DIV )×(档位t/DIV )= 1s然后求出正弦波的频率T f 1== 1Hz 。
4.利用李萨如图形测量频率设将未知频率f y 的电压U y 和已知频率f x 的电压U x(均为正弦电压),分别送到示波器的Y 轴和X 轴,则由于两个电压的频率、振幅和相位的不同,在荧光屏上将显示各种不同波形,一般得不到稳定的图形,但当两电压的频率成简单整数比时,将出现稳定的封闭曲线,称为李萨如图形。
根据这个图形可以确定两电压的频率比,从而确定待测频率的大小。
图4-15-8列出各种不同的频率比在不同相位差时的李萨如图形,不难得出:yx xy N N f X f Y 点数垂直直线与图形相交的点数水平直线与图形相交的轴电压的频率加在轴电压的频率加在=所以未知频率xyx y f NN f =但应指出水平、垂直直线不应通过图形的交叉点。
测量方法如下:(1)将一台信号发生器的输出端接到示波器Y 轴输入端上,并调节信号发生器输出电压的频率为50Hz ,作为待测信号频率。
把另一信号发生器的输出端接到示波器X 轴输入端上作为标准信号频率。
云南大学软件学院数据结构实验六实验报告——赫夫曼编码译码器

云南大学软件学院数据结构实验报告(本实验项目方案受“教育部人才培养模式创新实验区(X3108005)”项目资助)实验难度: A □ B □ C □学期:任课教师:实验题目: 实验五树及其应用小组长:联系电话:电子邮件:完成提交时间:年月日云南大学软件学院2010学年秋季学期《数据结构实验》成绩考核表学号:姓名:本人承担角色:课题分析,算法设计,程序编写,后期调试,完成实验报告综合得分:(满分100分)指导教师:年月日(注:此表在难度为C时使用,每个成员一份。
)云南大学软件学院2010学年秋季学期《数据结构实验》成绩考核表学号:姓名:本人承担角色:课题分析,算法设计,后期调试,完成实验报告综合得分:(满分100分)指导教师:年月日(注:此表在难度为C时使用,每个成员一份。
)(下面的内容由学生填写,格式统一为,字体: 楷体, 行距: 固定行距18,字号: 小四,个人报告按下面每一项的百分比打分。
难度A满分70分,难度B满分90分)一、【实验构思(Conceive)】(10%)(本部分应包括:描述实验实现的基本思路,包括所用到的离散数学、工程数学、程序设计、算法等相关知识)1.数据结构算法的知识:●树的定义。
●树的节点和边的表示。
●树的存储结构。
●树的分类:二叉树—》Heffman树。
●树的遍历:前序遍历,中序遍历,后序遍历。
2.面向对象的程序设计相关知识:●C#基本语法知识。
●类的定义,实例化。
●对象的生成调用。
●变量的传递。
二、【实验设计(Design)】(20%)(本部分应包括:抽象数据类型的功能规格说明、主程序模块、各子程序模块的伪码说明,主程序模块与各子程序模块间的调用关系)本实验创建了四个类Form类//用于窗口的初始化,控制各控件的属性和动作Data类//用于本程序所需的频度表数组的生成以及调用HuffmanTree类//用于构造Huffman树以及控制树的各项操作HuffmanTreeNode类//用于构造Huffman树的节点抽象数据类型的功能规格说明:窗口初始化:private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)转换模式:private void button1_Click(object sender, EventArgs e)private void button1_Click(object sender, EventArgs e)开始按钮:private void button3_Click(object sender, EventArgs e)声明全局数组:public member[] allMembers = new member[27];定义结构体数组:public struct member{public char ch;//保存频度字符public int frequentness;//保存频度}Data的构造函数(创建Huffman树)public Data()Data类中的寻找当前最大项函数:public int FindMax()Data类中的寻找当前第二大项函数:public int FindSecondMax()Data类中的计算当前有效项的数目的函数:public int Count() HuffmanTreeNode类中创建节点的构造函数:public HuffmanTreeNode (char ch2 ,int frequentness2)HuffmanTree类中定义的节点类型:public HuffmanTreeNode root,p,r; HuffmanTree类中实例化一个Data类来构造频度表:public DatafrequentnessTable; HuffmanTree类中的构造函数,创建一棵Huffman树:public HuffmanTree() HuffmanTree类中的成员函数,对于指定的字符实行中序遍历,遍历完之后逆向回溯得到该字符的Huffman编码:public int SearchTree()HuffmanTree类中的两个节点变量,用于判断左右子树:public int SearchTree()主程序模块伪代码说明:创建新的字母频度表:frequentnessTable = new Data();创建栈来倒装输出赫夫曼编码:Stack<char> HuffmanCode = Stack<char>;退出程序:this.Close()子程序伪代码说明(HuffmanTree):构建Huffman树:public HuffmanTreeNode root,p,r;核心程序段(生成Huffman编码):while (r == root){r = p.parent;if (p == r.left)HuffmanCode.Push('1');//栈中存1elseHuffmanCode.Push('0');//栈中存0p = p.parent;}返回栈中元素个数:public int count { get{ return list.Count; } }主程序模块与各子程序模块间的调用关系:Class Form1调用Class Data初始化程序所要的各项数据。
运算器原理实验报告

一、实验目的1. 理解和掌握运算器的组成结构及工作原理;2. 熟悉算术逻辑单元(ALU)的算术运算和逻辑运算功能;3. 掌握运算器中各种控制信号的作用及控制方法;4. 通过实验验证运算器的实际运算功能。
二、实验原理运算器是计算机中执行算术运算和逻辑运算的核心部件。
它主要由算术逻辑单元(ALU)、寄存器、控制单元等组成。
算术逻辑单元负责执行加、减、乘、除等算术运算和与、或、非、异或等逻辑运算。
控制单元根据指令控制运算器的各个部件进行相应的操作。
三、实验设备1. 计算机组成原理实验箱2. 74LS181算术逻辑单元芯片3. 数据输入/输出设备4. 排线若干四、实验步骤1. 按照实验指导书,连接实验箱电路,包括74LS181算术逻辑单元芯片、数据输入/输出设备等。
2. 设置运算器工作模式,包括算术运算模式和逻辑运算模式。
3. 设置算术运算模式,进行加、减、乘、除等算术运算实验。
4. 设置逻辑运算模式,进行与、或、非、异或等逻辑运算实验。
5. 观察实验结果,记录数据。
6. 根据实验结果,分析运算器的工作原理。
五、实验内容及结果1. 算术运算实验(1)加法运算输入两个8位二进制数:A=10101010,B=11001100。
执行加法运算,得到结果:S=11100110。
(2)减法运算输入两个8位二进制数:A=11001100,B=10101010。
执行减法运算,得到结果:S=01010100。
(3)乘法运算输入两个8位二进制数:A=10101010,B=11001100。
执行乘法运算,得到结果:S=111110010010。
(4)除法运算输入两个8位二进制数:A=11001100,B=10101010。
执行除法运算,得到结果:S=00101001。
2. 逻辑运算实验(1)与运算输入两个8位二进制数:A=10101010,B=11001100。
执行与运算,得到结果:S=10001000。
(2)或运算输入两个8位二进制数:A=10101010,B=11001100。
运算器实验报告

运算器实验报告运算器实验报告引言:运算器是一种能够进行数学运算的装置,它是计算机的核心组成部分之一。
在本次实验中,我们将通过搭建一个简单的运算器来深入了解其工作原理和运算过程。
通过实践,我们可以更好地理解计算机的运算逻辑,并掌握一些基本的计算机原理。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建运算器,了解其内部结构和运算过程,培养我们的动手能力和解决问题的能力。
同时,通过实验,我们还可以加深对计算机运算逻辑的理解,为今后的学习和研究打下基础。
二、实验材料和方法1. 实验材料:- 逻辑门芯片(与门、或门、非门等)- 连线- 电源- 开关- LED灯2. 实验方法:- 按照实验指导书的要求,依次连接逻辑门芯片、连线、开关和LED灯。
- 打开电源,观察LED灯的亮灭情况,记录实验结果。
- 根据实验结果,分析运算器的工作原理和运算过程。
三、实验结果与分析在实验过程中,我们按照指导书的要求,搭建了一个简单的运算器。
通过观察LED灯的亮灭情况,我们可以判断运算器是否正常工作。
在实验中,我们进行了加法、减法、乘法和除法等运算,记录了实验结果。
通过分析实验结果,我们可以发现运算器的工作原理和运算过程。
在加法运算中,我们使用了与门和或门来实现进位和求和的功能。
在减法运算中,我们使用了与门和非门来实现借位和求差的功能。
在乘法和除法运算中,我们通过多次加法和减法运算来实现。
四、实验总结通过本次实验,我们深入了解了运算器的工作原理和运算过程。
我们通过搭建运算器,实际操作了逻辑门芯片、连线、开关和LED灯等实验材料,培养了我们的动手能力和解决问题的能力。
同时,我们还加深了对计算机运算逻辑的理解,为今后的学习和研究打下了基础。
在今后的学习中,我们可以进一步深入研究运算器的原理和应用,探索更复杂的运算过程和算法。
通过不断学习和实践,我们可以提高自己的计算机技术水平,为科学研究和工程应用做出更大的贡献。
总之,本次实验是一次非常有意义的实践活动。
云南大学软件学院大学物理实验报告六

云南大学软件学院 实验报告课程: 大学物理实验 学期: 2012-2013学年 第一学期 任课教师: 张德海 专业: 数字媒体技术 学号: 20111120248 姓名: 赵云涛 成绩:实验6 示波器一、 实验目的1.学会使用信号发生器。
2.学会用示波器观察波形以及测量电压、周期和频率。
二、 实验内容1.观察信号发生器波形2.测量正弦波电压在示波器上调节出大小适中、稳定的正弦波形,选择其中一个完整的波形,先测算出正弦波电压峰—峰值U p-p ,即:U p-p =(垂直距离DIV )×(档位V/DIV )×(探头衰减率)= 20.0v然后求出正弦波电压有效值U 为2U 71.0U p p -⨯== 7.1v3.测量正弦波周期和频率在示波器上调节出大小适中、稳定的正弦波形,选择其中一个完整的波形,先测算出正弦波的周期T ,即T =(水平距离DIV )×(档位t/DIV )= 150.0s然后求出正弦波的频率T f 1= = 0.0067 Hz 。
4.观察李萨如图形(1)将示波器的显示模式切换为A/B ,A 通道接到如图电路的位置1,调节信号发生器输出电压的频率为50Hz ;信号发生器2的输出端接到示波器B 通道,分别调节输出正弦波的频率为50Hz 、75Hz 、100Hz 、150Hz ,观察并记录各种李萨如图形。
(2)将示波器的显示模式切换为A/B ,A 通道接到如图电路的位置2,调节信号发生器输出电压的频率为50Hz ;信号发生器2的输出端接到示波器B 通道,分别调节输出正弦波的频率为50Hz 、75Hz 、100Hz 、150Hz ,观察并记录各种李萨如图形。
思考题1. 信号的幅值对李萨如图形有影响么?答:会影响到,李萨如图的形状会随两个信号的幅值以及位相不同而变化。
2. 要获得稳定的李萨如图形,两个信号的频率应符合什么样的关系?答:李萨如图上的每一个点都可以用以下的公式进行表示:X=A1sin(ω1t+ψ1) ,Y=A2sin(ω2t+ψ2) 。
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EL-JY-II计算机组成原理实验系统简介一、系统组成:EL-JY-II系统由两大部分组成:1、基板:本部分是8位机和16位机的公共部分,包括以下几个部分:1)数据输入和输出电路2)显示及监控电路3)脉冲源及时序电路4)数据和地址总线5)8255扩展实验电路6)单片机控制电路和键盘操作部分7)与PC机通讯的接口电路8)主存储器电路9)微代码输入及显示电路9)电源电路10)CPLD实验板(选件)11)自由实验区(面包板)2.CPU板:本板分为8位机和16位机两种,除数据总线和地址总线分别为8位和16位以外,都包括以下几个部分:1)微程序控制器2)运算器3)寄存器堆4)程序计数器5)指令寄存器6)指令译码电路7)地址寄存器8)数据和控制总线二、系统布局:系统布局分别见图1和图2。
三、使用说明及要求1.本系统分为三种实验操作方式:方式一:开关控制操作方式;方式二:键盘控制操作方式;方式三:PC机联机操作方式。
2.本系统采用正逻辑,即“1”代表高电平,“0”代表低电平;3.指示灯亮表示相应信号为高电平,熄灭表示相应信号为低电平;4.实验连线时应按如下方法:对于横排座,应使排线插头上的箭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;5.为保证实验的成功,每次实验之前均应认真阅读实验指导书,接线要按要求,确保正确无误且接触良好;6.应严格按照实验指导书的实验步骤和先后顺序进行实验,否则有可能造成实验不成功甚至损坏芯片。
方式一:开关控制操作方式:1.在各种控制信号中,有的是低电平有效,有的是高电平有效,请注意区别,具体可参见各个实验指导。
2.总线是计算机信息传输的公共通路。
为保证总线信息的正确无误,总线上每次只能有一个控制信号有效,如果同时有两个或两个以上同时有效,会产生总线竞争而造成错误甚至损坏芯片。
故每次开始实验操作时均要先使置所有控制开关电路的控制信号为“1”,高电平,对应的指示灯亮。
方式二:键盘控制操作方式:系统通电,K4开关拨到OFF,监控指示灯(数码管,以下数码管均指监控指示灯)上滚动显示【CLASS SELECt】,在该状态下,整个键盘可用键分别为:系统检测键:按下该键,数码管显示【CHESYS】,(即CHECK SYSTEM的缩写),进入系统自检程序,具体说明见后述说明。
实验选择键:按下该键,数码管显示【ES--__】,进入实验课题选择,具体说明见后述说明。
联机键:按下该键,系统进入与上位机通讯状态,当与计算机联机成功,数码管显示【Pc-Con】,最后显示【8】,表示联机通讯成功。
除了上述三个键有效外,其余按键系统均不响应。
1. 系统检测键具体操作说明:1). 当在监控指示灯显示【CLASS SELECt】时按下该键,显示变为【CHESYS】(CHECK SYSTEM),进入系统自检,此时,只要按下键盘上任意一键,数码管后两位就显示该键所对应的键盘编码,前四位显示对应电路的名称——8255。
比如我们按下2号键,对应的显示为【825502】,然后返回显示【CHESYS】;按下F 号键,对应的显示为【82550F】,然后返回显示【CHESYS】。
2). 在系统检测状态,按下【取消】键,则退出系统检测程序。
3). 对于键盘上的【0】号键和【1】键,除了显示其键盘编码外,还有第二功能:【0】键的功能说明:检测所有总线(数据总线、控制总线、微控制总线)的输出功能。
按下【0】号键后,监控指示灯显示【825500】后,约过0.5S,系统首先显示【UCDC00】,自动送“0“到所有总线,24位微代码显示数码管显示全0(如果其他两条总线连接有监视灯的话,也显示全0);此时,系统等待按【确认】键。
当按下【确认】键后,数码管显示变为【UCDCFF】,系统自动送所有总线FF,24位微代码显示数码管显示全1(如果其他两条总线连接有监视灯的话,也显示全1),此时系统等待按【取消】键退出该项功能检测。
在总线输出【00】和【FF】的时候,通过观察总线上的状态显示灯即可知道哪一条总线上的哪一位出错。
【1】键的功能说明:检测所有总线(数据总线、控制总线、微控制总线)的输入功能。
按下【1】号键后,显示【825501】后,系统等待按【确认】键,按下【确认】键后,系统显示【UC0PPP】,此时需把K4从“OFF”状态拨向“ON”状态,把开关MS1~MS24拨为全0,再次按下“确认”键,系统读入微控总线的第0组(第一个8位)的全0,如果总线出错,读入哪一个为1的话,在数码管上就位显示对应的错误位号(如果第一个(低)8位的第0位出错,则显示【UC00Er】,表示微控总线的第0组的第0位出错,UC后的第1个0表示第0组微控总线,第2个0表示第0位),如果完全正确的话,显示【UC0Cor】,约过1S,显示变为【UC1PPP】,按下【确认】键,系统检测微控总线的第1组(第二个8位)的全0,如果完全正确的话,显示【UC1Cor】,若有哪一位错误的话,错误信息显示与第一组显示相同;在显示【UC1Cor】后约1S,显示为【UC2PPP】,按下【确认】键,系统检测微控总线的第2组(第二个8位)的全0,如果完全正确的话,显示【UC2Cor】,若有哪一位错误的话,错误信息显示与第一组显示相同;当三组全检测完毕,显示变为【CHEEND】(CHECK END),约1S后,显示【OFF】,此时把K4开关拨回到OFF,则又回到系统检测最开始部分。
2. 【实验选择】键具体操作说明:当显示【CLASS SELECt】时按下该键,数码管显示变为【ES--__】,系统打开键盘,等待通过数字键盘输入实验课题代码,输入相应的课题代码后,按【确认】键进入该实验,在输入的过程中,可通过按【取消】键修改输入,在显示【ES--__】状态连续按【取消】键,即可退出实验选择功能,返回到【CLASS SELECT】状态。
实验课题与输入代码对应关系如下:实验课题输入代码及按键实验一01+确认或1+确认实验二02+确认或2+确认实验三03+确认或3+确认实验四04+确认或4+确认实验五05+确认或5+确认实验六06+确认或6+确认实验七07+确认或7+确认实验八08+确认或8+确认实验九09+确认或9+确认注意:1).在采用单片机键盘控制操作方式实验时,必须把K4开关置于【OFF】状态,否则系统处于自锁状态,无法进行实验;2).除说明了的除外,本实验方式中提到的数码管(显示)均指监控指示灯的显示。
各实验课题均相同。
3. 【联机】键说明当在数码管显示【CLASS SELECT】时按下该键,系统进入上位机监控实验状态,所有按键全都封闭,除【RST】(复位)键外,所有的实验操作全由上位机控制。
当退出联机实验状态后,系统又自动恢复到【CLASS SELECt】状态。
方式三:PC机联机操作方式。
略实验六运算器实验一、实验目的:1.掌握运算器的组成及工作原理;2.了解4位函数发生器74181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;3.验证带进位控制的74181的功能。
二、预习要求:1.复习本次实验所用的各种数字集成电路的性能及工作原理;2.预习实验步骤,熟悉实验时要求的注意之处。
三、实验设备:EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套,排线若干。
四、工作原理:运算器的结构框图见图1-5:算术逻辑单元ALU是运算器的核心。
集成电路74181是4位运算器,两片74181以并/串形式构成8位运算器。
它可以对两个八位二进制数进行多种算术或逻辑运算,74181 有高电平和低电平两种工作方式,高电平方式采用原码输入输出,低电平方式采用反码输入输出,这里采用高电平方式。
三态门74244作为输出缓冲器由ALU-G信号控制,ALU-G 为“0”时,三态门开通,此时其输出等于其输入;ALU-G 为“1”时,三态门关闭,此时其输出呈高阻。
两片74273作为两个八位数据暂存器,其控制信号分别为LDR1和LDR2,当LDR1和LDR2 为高电平有效时,在T4脉冲的前沿,总线上的数据被送入暂存器保存。
五、实验内容I、采用开关控制操作方式进行实验为了避免总线冲突,首先将控制开关电路的所有开关拨到输出高电平“1”状态,所有对应的指示灯亮。
本实验中所有控制开关拨动,相应指示灯亮代表高电平“1”,指示灯灭代表低电平“0”。
1.按图接线图接线:连线时应注意:对于横排座,应使排线插头上的箭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。
2 . 通过数据输入电路的拨开关开关向两个数据暂存器中置数:注意:本实验中ALU-G和C-G不能同时为0,否则造成总线冲突,损坏芯片!故每次实验时应时刻保持只有一路与总线相通。
1)置ALU-G=1,关闭ALU的三态门U31(74LS244),再置C-G=0,打开数据输入电路的三态门;2)向数据暂存器LT1(U27,74LS273)中置数:(1) 设置数据输入电路的数据开关“D7……D0”为想要输入的数值,如“0101 0101”;(2) 置LDR1=1,使数据暂存器LT1(U27,74LS273)的控制信号有效,置LDR2=0,使数据暂存器LT2(U28,74LS273)的控制信号无效;(3)按一下脉冲源及时序电路的【单脉冲】按钮,给暂存器LT1(U27,74LS273)送时钟,上升沿有效,把数据存在LT1中。
3)向数据暂存器LT2(U28,74LS273)中置数:(1)设置数据输入电路的数据开关“D7……D0”为想要输入的数值,如“1010 1010”;(2)置LDR1=0,数据暂存器LT1的控制信号无效,置LDR2=1,使数据暂存器LT2的控制信号有效。
(3)按一下脉冲源及时序电路的“单脉冲”按钮,给暂存器LT1(U27,74LS273)送时钟,上升沿有效,把数据存在LT2中。
(4)置LDR1=0、LDR2=0,使数据暂存器LT1、LT2的控制信号无效。
4)检验两个数据暂存器LT1和LT2中的数据是否正确:(1)置C-G=1,关闭数据输入电路的三态门,然后再置ALU-G=0,打开ALU的三态门;(2)置“S3S2S1S0M”为“11111”,数据总线显示灯显示数据暂存器LT1中的数“0101 0101”,表示往暂存器LT1置数正确;(3)置“S3S2S1S0M”为“10101”,数据总线显示灯显示数据暂存器LT2中的数“1010 1010”,表示往暂存器LT2置数正确。
3.验证74181的算术和逻辑功能:按实验步骤2往两个暂存器LT1和LT2分别存十六进制数“34H”和“B6H”,在给定LT1=34H、LT2=B6H的情况下,通过改变“S3S2S1S0MCn”的值来改变运算器的功能设置,通过数据总线指示灯显示来读出运算器的输出值F,填入下表中,参考表1-1的功能表,分析输出F值是否正确。