實驗二--帶進位控制8位算術邏輯運算實驗

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實驗二 帶進位控制8位算術邏輯運算實驗 一、實驗目的 1、驗證帶進位控制的算術邏輯運算發(fā)生器的功能。 2、按指定數(shù)據(jù)完成幾種指定的算術運算。 二、實驗內(nèi)容 1、實驗原理 帶進位控制運算器的實驗原理如圖所示，在實驗（1）的基礎上增加進位控制部分，其中高位74LS181（U31）的進位CN4通過門UN4E、UN2C、UN3B進入UN5B的輸入端D，其寫入脈沖由T4和AR信號控制，T4是脈沖信號，在手動方式下進行實驗時，只需將跳線器J23上T4與手動脈沖發(fā)生開關的輸出端SD相連，按動手動脈沖開關，即可獲得實驗所需的單脈沖。AR是電平控制信號（低電平有效），可用于實現(xiàn)帶進位控制實驗。從圖中可以看出，AR必須為“0’’電平，D型觸發(fā)器74LS74（UN5B）的時鐘端CLK才有脈沖信號輸入。才可以將本次運算的進位結(jié)果CY鎖存到進位鎖存器74LS74(UN5B)中。 2、實驗接線 實驗連線(1)～(5)同實驗～，洋細如下： （1）ALUBUS~連ExJ3； （2）ALUO1連BUSl； （3）SJ2連UJ2； （4）跳線器J23上T4連SD； （5）LDDRl、LDDR2、ALUB、SWB四個跳線器撥在左邊（手動方式)； （6）AR、299B跳線器撥在左邊，同時開關AR撥在“0’’電平，開關299B撥在“1”電平； （7）J25跳線器撥在右邊。 3、實驗步驟 （1）仔細查線無誤后，接通電源。 （2）用二進制數(shù)碼開關KDO～KD7向DRl和DR2 寄存器置數(shù)，方法：關閉ALU輸出三態(tài)門ALUB=1，開啟輸入三態(tài)門SWB=0，輸入脈沖T4按手動脈沖發(fā)生按鈕產(chǎn)生。如果選擇參與操作的兩個數(shù)據(jù)分別為55H、AAH，將這兩個數(shù)存入DR1和DR2的具體操作步驟如下： 數(shù)據(jù)開關置數(shù) 開輸入三態(tài)門 數(shù)據(jù)存入寄存器DR1 ALUB=1 SWB=0 LDDR1=1 LDDR2=0 T4= ∏ KD0～KD7 01010101 數(shù)據(jù)開關置數(shù) 開輸入三態(tài)門 數(shù)據(jù)存入寄存器DR2 ALUB=1 SWB=0 LDDR1= 0 LDDR2=1 T4= ∏ KD0～KD7 10101010 （3）開關ALUB=0，開啟輸出三態(tài)門，開關SWB=1，關閉輸入三態(tài)門，同時讓 LDDR1=0，LDDR2=0。 （4）如果原來有進位，CY=1，進位燈亮，但需要清零進位標志時，具體操作方 法如下： u S3、S2、S1、S0、M的狀態(tài)置為0 0 0 0 0，AR信號置為“0”電平（清零操作時DRl寄存器中的數(shù)應不等于FF）。 u 按動手動脈沖發(fā)生開關，CY=0，即清進位標志。 注：進位標志指示燈CY亮時表示進位標志為“1”，有進位；進位標志指示燈CY滅時，表示進位位為“0”，無進位。 （5）驗證帶進位運算及進位鎖存功能 這里有兩種情況： l 進位標志已清零，即CY=0，進位燈滅。 使開關CN=0，再來進行帶進位算術運算。例如步驟（2）參與運算的兩個數(shù)為55H和AAH，當S3、S2、S1、S0狀態(tài)為10010，此時輸出數(shù)據(jù)總線顯示燈上顯示的數(shù)據(jù)為DRl加DR2再加初始進位位“1” （因CN=0），相加的結(jié)果應為ALU=00，并且產(chǎn)生進位，此時按動手動脈沖開關，則進位標志燈亮，表示有進位。 使開關CN=1，當S3、S2、S1、S0狀態(tài)為10010，則相加的結(jié)累ALU=FF，并且不產(chǎn)生進位。 l 原來有進位，即CY=1，進位燈亮。此時不考慮CN的狀態(tài)，再來進行帶進位算術運算。同樣步驟（2）參與運算的兩個數(shù)為55H和AAH，當S3、S2、S1、S0、M狀態(tài)為10010，此時輸出數(shù)據(jù)總線顯示燈上顯示的數(shù)據(jù)為DRl加DR2再加當前進位標志CY，相加的結(jié)果同樣為ALU=00，并且產(chǎn)生進位，此時按動手動脈沖開關，則進位標志燈亮，表示有進位。 三、電路圖