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计算机组成原-理实验报告算术逻辑运算单元实验

西华大学数学与计算机学院实验报告

课程名称：计算机组成原理

年级：2011级

实验成绩：

指导教师：祝昌宇

姓名：蒋俊

实验名称：算术逻辑运算单元实验

学号：312011080611118

实验日期：2013-12-15

目的

1. 掌握简单运算器的数据传输方式

2. 掌握74LS181的功能和应用

二、实验原理

ALU单元实验构成

1、结构试验箱上的算术逻辑运算单元上的运算器是由运算器由2片74LS181构成8字长的ALU 单元。

2、2片74LS373作为2个数据锁存器(DR1、DR2)，8芯插座ALU-OUT作为数据输入端，可通过短8芯扁平电缆，把数据输入端连接到数据总线上。

3、运算器的数据输出由一片74LS244(输出缓冲器)来控制，8芯插座ALU-OUT作为数据输出端，可通过短8芯扁平电缆把数据输出端连接到数据总线上。

ALU单元的工作原理

数据输入锁存器DR1的EDR1为低电平，并且D1CK有上升沿时，把来自数据总线上的数据打入锁存器DR1。同样，使EDR2为低电平，并且D2CK有上升沿时，把来自数据总线上的数据打入锁存器DR2。

算术逻辑运算单元的核心是由2片74LS181构成，它可以进行2个8位二进制数的算术逻辑运算，74LS181的各种工作方式可通过设置其控制信号来实现(S0、S1、S2、S3、M、CN)。当实验者正确设置了74LS181的各个控制信号，74LS181会运算数据锁存器DR1、DR2内的数据。由于DR1、DR2已经把数据锁存，只要74LS181的控制信号不变，那么74LS181的输出数据也不会发生改变。

输出缓冲器采用74LS244，当控制信号ALU-O为低电平时，74LS244导通，把74LS181的运算结果输出到数据总线；ALU-O为高电平时，74LS244的输出为高阻。

图1 算术逻辑单元原理图

三、使用环境

计算机组成原理实验箱

四、实验步骤

(一)．逻辑或运算实验

把ALU-IN(8芯的盒型插座)与CPT-B板上的二进制开关单元中J1插座相连(对应二进制开关H16~H23), 把ALU-OUT(8芯的盒型插座)与数据总线上的DJ2相连。

把D1CK和D2CK用连线连到脉冲单元的PLS1上，把EDR1、EDR2、ALU-O、S0、S1、S2、S3、CN、M接入二进制开关(请按下表接线)

信号定义

接入开关位号

D1CK

PLS1孔