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