文档介绍：实验三运算器部件实验
运算器是计算机用来完成算术运算和逻辑运算、并暂存运算中间结果的部件。运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、比较和传送等操作,亦称算术逻辑部件(ALU)。
本实验通过对74181和74299的使用,加深了解运算器的功能和特点。
实验要求
移位运算时,要求Rx内容与移位寄存器299内容相同
实验内容
用手动操作设计并实现8位二进制数不同的算逻运算和各种移位,结果存放到Rx中。
实验目的
通过对74181和74299的使用,了解并掌握ALU及移位寄存器的功能。
ALU-B
299-B
R0-B
R1-B
R2-B
SP-B
PC-B
三态门245
三态门245
数据开关
……
……
数据总线
缓冲输入
B1
S3
S2
S1
S0
M
DR1(273)
D7……D0
Q7…Q4
Q3…Q0
DR2(273)
D7……D0
Q7…Q4
Q3…Q0
ALU(181) Cn
A3…A0
Cn+4
F3…Q0
B3…B0
Cn+4 ALU(181)
A3…A0
Cn
F3…Q0
B3…B0
数据总线
T4
273
Q0 D0
Q1 D1
Q2 D2
Q3 D3
Q4 D4
Q5 D5
T2
LDDR2
Cn
M
AR
299-B
T4
D2 Q2
D1 Q1
299-B
CY
ZQ
S0
S1
273
D0 Q0
D1 Q1
D2 Q2
D3 Q3
D4 Q4
D5 Q5
D6 Q6
D7 Q7
D8 Q8
D9 Q9
T2
LDDR1
138
Y2
S3
S2
S1
S0
M
SW-B
C
B
A
T4
运算器工作原理图
功能选择
M=1
逻辑运算
M=0算术运算
S0 S1 S2 S3
CN=1(无进位)
CN=0(有进位)
0 0 0 0
F=/A
F=A
F=A加1
1 0 0 0
F=/(A+B)
F=A+B
F= (A+B)加1
0 1 0 0
F=/AB
F=A+/B
F=(A+/B)加1
1 1 0 0
F=0
F=减1(2的补)
F=0
0 0 1 0
F=/(AB)
F=A加A/B
F=A加A/B加1
1 0 1 0
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
1 1 1 0
F=A/B
F=A/B减1
F=A/B
0 0 0 1
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
0 1 0 1
F=B
F=(A+/B)加AB
F=(A+/B)加AB加1
1 1 0 1
F=AB
F=AB减1
F=AB
0 0 1 1
F=1
F=A加A
F=A加A加1
1 0 1 1
F=A+/B
F=(A+B)加A
F=(A+B)加A加1
0 1 1 1
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
74LS181
功
能
表
加
或
减
11111111
移位寄存器原理图
……
K/QK……A/QA
74LS299
S0 QH SR SL QA S1
CP
C2
C1
T4
T4
CP
D
Q
CY
299总线接口
数据总线
299-B
S0
S1
M
移位寄存器操作控制表
总线数据来源
229-B
S0
S1
M
功能
0
0
0
任意
保持
X
0
1
0
循环右移
0
0
1
1
带进位循环右移
X
1
0
0
循环左移
0
1
0
1
带进位循环左移
1
1
1
任意
输入数据
C
B
A
操作选择
0
0
0
RAM→BUS
或SW→BUS
0
0
1
PC→BUS
0
1
0
ALU→BUS
0
1
1
299→BUS
1
0
0
R0→BUS
1
0
1
R1→BUS
1
1
0
R2→BUS
1
1
1
未用
实验连线示意图
Dais-CMH+实验设备位置图
暂存器DR2
暂存器DR1
移位寄存器299
通用寄存器R0
通用寄存器R1
通用寄存器R2
74181
ALU输出
R1=00
AA
SW-B
DR1=AA
DR2=56