计算机组成原理课设题目详解(一)

简介: 计算机组成原理课设题目详解

一、实验一

1、实验名称:

验证74LS181运算和逻辑功能

2、实验目的:

(1) 掌握算术逻辑单元(ALU)的工作原理;

(2) 熟悉简单运算器的数据传送通路;

(3) 画出逻辑电路图及布出美观整齐的接线图;

(4) 验证4位运算功能发生器(74LS181)组合功能。

3、实验原理:

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:

表1-1 4位ALU-74LS181算术运算和逻辑运算功能表

表1-2 ALU-74LS181引脚说明表

4、实验内容:

首先在使用multisim之前先了解了计算机组成原理课程设计指导书中multisim的使用方法和注意事项,然后了解实验一的74LS181运算和逻辑功能,结合指导书给出的74LS181运算和逻辑功能表,然后大概的理解了74LS181之后就开始在multisim画出逻辑电路图及布出美观整齐的接线图。在multisim中画逻辑图过程是首先是找到需要的电源、元器件如74LS181、DSWPK_8、DCD_HEX等,然后借鉴指导书给出的4位ALU验证电路示意图进行连线,然后自己再先测试一些数据来判断电路连接是否正确,然后通过改变原电路的引脚接口的数据来验证74LS181型4位ALU的逻辑算术功能,然后填写表1-3

表1-3 实验一功能测试数据填写表

图1-1 表1-3第一组测试数据截屏(1)

图1-2 表1-3第一组测试数据截屏(2)

图1-3 表1-3第一组测试数据截屏(3)

图1-4 表1-3第四组测试数据截屏(1)

图1-5 表1-3第四组测试数据截屏(2)

图1-6 表1-3第四组测试数据截屏(3)

5、总结及心得体会:

通过使用multisim大概掌握算术逻辑单元(ALU)的工作原理,也基本熟悉了简单运算器的数据传送通路,同时也验证4位运算功能发生器(74LS181)组合功能,把书面知识和实践结合起来,对知识点了解更加深刻,理解也更加容易,所以以后还是要加强动手实践能力的锻炼。

二、实验二

1、实验名称:

运算器(2)

2、实验目的:

(1) 熟练掌握算术逻辑单元(ALU)的应用方法;

(2) 进一步熟悉简单运算器的数据传送原理;

(3) 画出逻辑电路图及布出美观整齐的接线图;

(4) 熟练掌握有关数字元件的功能和使用方法。

(5) 熟练掌握子电路的创建及使用。

3、实验原理:

本实验仿真单总线结构的运算器,原理如图2-1所示。相应的电路如图2-2所示。电路图中,上右下三方的8条线模拟8位数据总线;K8产生所需数据;74244层次块为三态门电路,将部件与总线连接或断开,切记总线上只能有一个输入;两个74273层次块作为暂存工作寄存器DR1和DR2;两个74374层次块作为通用寄存器组(鉴于电路排列情况,只画出两个通用寄存器GR1和GR2,如果可能的话可设计4个或8个通用寄存器);众多的开关作为控制电平或打入脉冲;众多的8段代码管显示相应位置的数据信息;核心为8位ALU层次块。

图2-1 单总线结构的运算器示意图

图2-2运算器电路示意图


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