1、8 位 算 术 逻 辑 运 算 实 验 内 容1、 实验原理实验中所用的运算器数据通路如图 31 所示。其中运算器由两片 74LS181 以并/ 串形成 8 位字长的 ALU 构成。运算器的输出经过一个三态门 74LS245(U33)到 ALUO1 插座,实验时用 8 芯排线和内部数据总线 BUSD0D7 插座 BUS16 中的任一个相连,内部数据总线通过 LZD0LZD7 显示灯显示;运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器74LS273(U29、U30)锁存,两个锁存器的输入并联后连至插座 ALUBUS,实验时通过 8芯排线连至外部数据总线 EXD0D7 插座 EXJ1EXJ3 中的任一个;
2、参与运算的数据来自于 8 位数据开并 KD0KD7,并经过一三态门 74LS245( U51)直接连至外部数据总线EXD0 EXD7,通过数据开关输入的数据由 LD0LD7 显示。图中算术逻辑运算功能发生器 74LS181(U31、U32 )的功能控制信号S3、S2、S1、 S0、CN、M 并行相连后连至 SJ2 插座,实验时通过 6 芯排线连至 6 位功能开关插座 UJ2,以手动方式用二进制开关 S3、S2、S1、S0、CN、M 来模拟74LS181(U31、U32)的功能控制信号 S3、S2、S1、S0、CN、M;其它电平控制信号LDDR1、LDDR2、ALUB 、SWB以手动方式用二进制
3、开关LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB 来模拟,这几个信号有自动和手动两种方式产生,通过跳线器切换,其中 ALUB、 SWB为低电平有效,LDDR1、LDDR2 为高电平有效。另有信号 T4 为脉冲信号,在手动方式下进行实验时,只需将跳线器 J23 上 T4 与手动脉冲发生开关的输出端 SD 相连,按动手动脉冲开关,即可获得实验所需的单脉冲。2、实验接线本实验用到 4 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,功能开关模块(借用微地址输入模块) 。根据实验原理详细接线如下: ALUBUS 连 EXJ3; ALUO1 连 BUS1; SJ2 连 UJ2; 跳线
4、器 J23 上 T4 连 SD; LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB 四个跳线器拨在左边(手动方式) ; AR 跳线器拨在左边,同时开关 AR 拨在“1“电平。3、实验步骤 连接线路,仔细查线无误后,接通电源。 用二进制数码开关 KD0KD7 向 DR1 和 DR2 寄存器置数。方法:关闭 ALU 输出三态门(ALUB=1) ,开启输入三态门(SWB=0) ,输入脉冲 T4 按手动脉冲发生按钮产生。设置数据开关具体操作步骤图示如下:说明:LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB四个信号电平由对应的开关LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB 给出,拨在上面为“1“,拨在下面为“0“,电平
5、值由对应的显示灯显示,T4 由手动脉冲开关给出。 检验 DR1 和 DR2 中存入的数据是否正确,利用算术逻辑运算功能发生器 74LS181 的逻辑功能,即 M=1。具体操作为:关闭数据输入三态门 SWB1,打开 ALU输出三态门 ALUB0,当置 S3、S2、S1、S0、M 为 1 1 1 1 1 时,总线指示灯显示 DR1中的数,而置成 1 0 1 0 1 时总线指示灯显示 DR2 中的数。 验证 74LS181 的算术运算和逻辑运算功能(采用正逻辑)在给定 DR1=35、DR2=48 的情况下,改变算术逻辑运算功能发生器的功能设置,观察运算器的输出,填入表 3-1 中,并和理论分析进行比较、验证。