计算机组成原理运算器实验6,计算机组成原理运算器实验.doc

文档介绍：

成绩:

计算机原理实验室实验报告

课程: 计算机组成原理

姓名: 袁通

专业: 软件工程

学号: 152056136

日期: 2017年6月

太原工业学院

计算机工程系

实验一:运算器实验

实验环境

PC机+Win 2007(旗舰版+proteus仿真器

实验日期

2017.6.6

实验内容

[基本要求]

熟悉proteus仿真系统

设计并验证4位算数逻辑单元的功能

[扩展要求]

1.实现8位二进制算数逻辑单元

[思考内容]

思考单总线,双总线和三总线结构在设计上的异同

理论分析或算法分析

理论分析:ALU能进行多种算术运算和逻辑运算。4位ALU-74LS181能进行16种算术运算和逻辑运算,功能表如下所示:

工作选择

逻辑运算(M=1)

算术运算(M=0)

S3 S2 S1 S0

逻辑运算

CN=1(无进位)

CN=0(有进位)

0 0 0 0

F=/A

F=A

F=A加1

0 0 0 1

F=/(A+B)

F=(A+B)

F=(A+B)加1

0 0 1 0

F=(/A)B

F=A+/B

F=(A+/B)加1

0 0 1 1

F=0

F=负1(补码形式)

F=0

0 1 0 0

F=/(AB)

F=A加A(/B)

F=A加A/B加1

0 1 0 1

F=/B

F=(A+B)加A/B

F=(A+B)加A/B加1

0 1 1 0

F=A⊕B

F=A减B减1

F=A减B

0 1 1 1

F=A/B

F=A(/B)减1

F=A(/B)

1 0 0 0

F=/A+B

F=A加AB

F=A加AB加1

1 0 0 1

F=/( A⊕B)

F=A加B

F=A加B加1

1 0 1 0

F=B

F=(A+/B)加AB

F=(A+/B)加AB加1

1 0 1 1

F=AB

F=AB减1

F=AB

1 1 0 0

F=1

F=A加A

F=A加A加1

1 1 0 1

F=A+/B

F=(A+B)加A

F=(A+B)加A加1

1 1 1 0

F=A+B

F=(A+/B)加A

F=(A+/B)加A加1

1 1 1 1

F=A

F=A减1

F=A

基本要求和扩展要的主要区别:

基本只利用了一个74ls181,由A和B两个操作数,实现基本的4位2进制数的运算。而扩展要求使用了2个74ls181,1个位AB操作数的第四位第2个是AB操作数的高四位,+4 相连,使低4 位运算产生的进位送进高4位运算中。实现8位二进数的16中操作。

三.实现方法(含实现思路、程序流程图、实验电路图和源程序列表等)

(1)设计并验证4位算数逻辑单元的功能: ALU-74LS181引脚说明:M=1逻辑运算,M=0算术运算

引脚

说明

M状态控制端

M=1逻辑运算;M=0算术运算。

S3 S2 S1 S0运算选择控制

S3 S2 S1 S0决定电路执行哪一种算术

A3 A2 A1 A0

运算数1,引脚3为最高位

B3 B2 B1 B0

运算数2,引脚3为最高位

Cn 最低位进位输入

Cn==1无进位;

Cn+4本片产生的进位信号

Cn+4=+4=1无进位;

F3 F2 F1 F

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