计算机组成原理实验三运算器

实验三：八位运算器组成实验

一：实验目的：

1:掌握运算器的组成原理、工作原理；

2: 了解总线数据传输结构；

3:熟悉简单的运算器的数据通路与控制信号的关系；

4:完成给定数据的算术操作、逻辑操作；

二：实验条件：

1：PC机一台；

2：MAX+PLUS软件；

三：实验内容(一)

1：所用到的芯片

74181 :四位算术逻辑运算单元；

74244：收发器(双向的三态缓冲器)

74273:八位D触发器；

74374 :八位D锁存器；

74163:八进制计数器；

7449: 七段译码器

2：实验电路图

(1)运算器电路图

(A)数据输入电路由两个十六进制计数器连接成16*16=256进制的计数器，可以

实现八位的输入。

(B)运算功能选择电路由一个十六进制计数器组成，可以实现16种不同运算的选择。再加上逻辑运算器上的M位和Cn位的选择，一共可以实现16*3=48 种运算功能。内部由一个74163构成。

(C) 数码管扫描显示电路由一个扫描电路 sean 和一个七段译码器7449组成,

(D) 运算器电路图

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内部结构:

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(2)波形仿真图

(A)输入两个数A=05H,B=0AH,O5H DR1,0AH> DR2,并通过经由74181在总线上显示。

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(B)对两个数进行各种数学运算和逻辑运算。

加法运算：输出控制：s4s3s2s仁0001,M=0,CN=0 输出使能：ALU_BUS=0

计算结果：05H+0AH=10H

四：实验内容（二）

给定A,B两个数，设A=05H,B=0AH完成几种常见的算术运算和逻辑运算画出运算的波形和仿真图

（1）逻辑运算：A and B,A or B,取反/A,A O B,A® B;

M=1, ALU BUS=0,Cr任意

（2）算术运算：A 加B , A 加B （带进位）,A 减B ;

M=0, ALU BUS=O

（3）复合运算：A 加B 减（（/A ） • B ）力卩B ; （/（A O B ）减（A ® B ）））力卩

1

①A 加B 减（（/A ） • B ）加B

(/A) • B

A 加

B (A 加 B)减((/A) • B) (A 加 B 加 B)减((/A) • B)加

B

输入 控制

M 1 0 0 0

Cn

1 0 1 s3s2s1s0

0010 1001 0110 1001 计算结果 0AH 0FH

05H 0FH

载入寄存器

R5

R4

R4

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A-B

A+B+1 A+B 输入控 制

s3s2s1s0 0110 1001 1001 Cn

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注意：计算（A 加B ）减（（/A ） • B ）前需要把R4,R5的值装载到LDDR1,LDDR 里;

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