华中科技大学组原第一次实验报告运算器2014.docVIP

课 程 实 验 报 告 课程名称： 计算机组成原理 专业班级： 信息安全1203班 学 号： U201214xxx 姓 名： xxx 同组成员： xxx 指导教师： 秦磊华 报告日期： 2014年4月 计算机科学与技术学院 原创性声明：? 本人郑重声明:本实验的实验报告内容，是由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的引用已在文中指出。除文中已注明引用的内容外，本报告不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果，不存在抄袭行为。 特此声明 作者（签字）： 日期： 年 月 日 第 第 PAGE 2 页 目录 TOC \o 1-2 \h \u 4131 1 实验名称 3 13949 2 实验目的 3 29536 3 实验设备 3 25878 4 实验任务 3 11846 5 实验设计方案、电路实现与电路分析 4 29038 5.1 基本芯片介绍 4 7870 5.2设计方案 4 31142 5.3 电路实现与分析 6 10965 6 实验结果与分析 10 21056 6.1基本运算的实现 10 26890 6.2加法器实现减法运算 11 953 6.3溢出检测 11 17397 7实验中碰到的问题及解决办法 13 2578 8收获与体会 13 15415 9 思考题 14 3462 10 参考书目 14 1 实验名称 实验名称：运算器组成实验 2 实验目的 1、熟悉算术逻辑运算单元74LS181的逻辑功能与基本使用方法 2、掌握有符号数和无符号数的溢出检测原理及实现方法 3、通过实验理解有符号数和无符号数运算的区别 4、理解基于补码的加/减运算实现原理 5、熟悉运算器的数据传输通路 6、锻炼动手能力，和分析解决实际问题的能力 3 实验设备 JZYL—Ⅱ型计算机组成原理实验仪一台 芯片： 1：用作运算器和暂存器部件（第5部分会有相应分析） 74LS181运算器芯片 2片 74LS373 8D锁存器 3片 2：用作溢出检测部件（第5部分会有相应分析） 74LS04 六输入反门 1片 74LS86 二输入四异或门 1片 74LS10 三输入三与非门 1片 74LS32二输入四或门 1片 74LS08二输入四与门 1片 4 实验任务 自己设计一个电路和利用实验参考电路进行实验，实验要求先将多个运算数据事先存入存储器中，再由地址选中，选择不同的运算指令，进行运算，并将结果显示，还可以进行连续运算和移位，最后将最终结果写入到存储器中。并且能对输出的结果进行溢出检测。 图1.实验前预习给出的电路图 5 实验设计方案、电路实现与电路分析 5.1 基本芯片介绍 74LS181和74LS373的介绍(功能简介，管脚图，功能表等)详见参考文献：...\组成实验（给学生）\整理后常用的芯片资料。 5.2设计方案 (1) 主要目的：熟悉算术逻辑运算单元74LS181的逻辑功能和有、无 符号数的溢出检测。 (2) 基本思路：根据实验的主要目的及老师的相关要求，我们知道在实现只有八位数据位输入的情况下要能在181中实现两个八位数据位的相关运算，还要外加电路做溢出检测，所以需要用到两个181芯片作为基本运算部件，还有锁存器部件和溢出检测部件。设计方案的基本思路如下：用2片181实现基本运算功能；将181的输出值存入锁存器部件中，锁存器还要实现累加的功能；再外加溢出检测电路实现溢出检测功能。 (3) 电路各部件架构： A 基本运算部件：用两片74LS181串行连接实现数据的基本运算（这两片181的输入为两个8位二进制数，输出为一个8位二进制数）； B 锁存器部件：对于锁存器的选择，我们用74LS373。因为较其他锁存器而言，373用在本实验中位数兼容（都是八位）；操作简单（只有LE和OE两个控制端）；基本状态符合本实验对锁存器的要求（有直传，锁存，高阻三种基本状态）；故综合考虑选用373作为本实验的锁存器部件。基本连接如下： 将1片373的输入连到2片181的输出A（有8位）