系列文章目录

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前言

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一、实验目的

1.掌握简单运算器数据传输通路的组成原理 2.验证算数逻辑操作功能74LS181的组合功能

二、实验内容

1.实验原理

实验中使用的计算器数据通路如图3-1所示。运算器由两片74组成LS181和/串形成8位字长ALU构成。运算器的输出通过三态门74LS245(U33BUSD0 ~ D7插座BUS1~ 2中的任何一个(跳线器)JA3为高阻时为不接通),内部数据总线通过 LZD0~ LZD7显示灯显示；运算器的两个数据输入端由两个锁定器74LS273( U29、U30)锁存,两个锁定器的输入并联连接到内部总线 BUS,实验时，外部数据总线通过8芯线连接到外部数据总线EXD0 ~ D7插座EXJ1~ EXJ3中的任何一个；参与运算的数据来自8位数据KD0~ KD7.经过一三态门 74LS245( U51直接连接到外部数据总线EXD0~ EXD7,通过数据开关输入的数据LD0~ LD7显示。 图中算术逻辑运算功能发生器74LS181( U31、U32)功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M并行连接到6位功能开关，手动使用二进制开关S3、S2、S1、S0、CN、M来模拟74LS181( U31、U32)的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M;其它电平控制信号LDDR1、LDDR2、ALUB、、SWB、手动使用二进制开关LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB来模拟,这些信号通过跳线器自动和手动切换产生ALUB、、SWB、低电平有效，LDDR1、LDDR二是高电平有效。 另有信号T4是脉冲信号。手动实验时，只需要跳线器J23上T4输出端与手动脉冲开关SD连接，按下手动脉冲开关，获得实验所需的单脉冲。

2.芯片介绍

74LS181是主要算术和逻辑操作的电路，可作为处理器操作的核心部件。它逻辑或算术操作两个四位数。LS181可以与74LS182级连为先进位加法器。 74LS273是一种具有清除功能的8位数据/地址锁定器D触发器 ， D0～D7是数据输入端，Q0～Q7是数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作数据锁存器和地址锁存器。 74LS245常用来驱动LED或者其他设备，它8路同相三态双向总线收发器，可以双向传输数据。LS245还具有双向三态功能，可输出或输入数据。

3.实验接线

本实验用于4个主要模块：（1）低8位计算器模块、（2）数据输入和显示模块、（3）数据总线显示模块、（4）功能开关模块（借用微地址输入模块）。根据实验原理，详细接线如下： 1、J20,J21,J22连接短路片； 2、J24,J25,J26接左边; 3、J27,J28右边; 4、J23置右边T4选“SD”; 5、JA5置“接通” 6、JA六手动； 7、JA三接通； 8、JA1,JA2,JA四是高阻； 9、JA8上面的微地址 10、EXJI接BUS3 ; 11、开关CE、AR置1

4.实验步骤

(1)连接线路，仔细检查线路后，连接电源。 (2)二进制数码开关KD0~KD7向DR1和DR2寄存器的数量。方法：关闭ALU输出三态门( ALUB、=1)打开输入三态门( SWB、=输入脉冲T4.按下手动脉冲发生按钮。设置数据开关的具体操作步骤如下：

说明: LDDR1、LDDR2、ALUB `、SWB四个信号电平由相应的开关 LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB给出，拨在上面是1T四是手动脉冲开关给出的。 (3)检验DR1和DR2中存储的数据是否正确，使用算术逻辑操作功能发生器74LS181的逻辑功能，即M =1。具体操作如下:关闭数据输入三态门SWB =1,打开ALU输出三态门ALUB、=0,当置S3、S2、S1、S0、 M 总线指示灯显示线指示灯显示DR10101时总线指示灯显示DR2中的数。 (4)验证74LS181算术运算和逻辑运算功能(正逻辑) 在给定DR1=35、DR2=48.改变算术逻辑运算功能发生器的功能设置，观察运算器的输出，填写表3-1，并与理论分析进行比较和验证。 实验结果如下：

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三、实验总结

在这个实验中，由于以前学生的操作，除了输入数据验证结果外，我所要做的基本上只是检查电路接线。小心接线电路，因为芯片很容易烧坏。请更加注意实际的电路操作，数字电路的操作有点落后。 本实验中包含的数据来自实验教科书，不考虑不同教科书造成的不同盖。同时，请在查看本文时不要复制，本文仅供学习和理解。如果本文发现错误，请及时纠正，并在确认错误后重新修改。