实验指导书 - 计算机组成原理 - 图文(2)

输 入 CLR CLK D 输出 Q 3、八缓冲器74LS244

L X X L H ↑ L L H ↑ H H H L × Q0 图1-2 八D触发器74LS273 控制输入 数据通道状况 1G 2G 1A?-1Y? 2A?-2Y? L L 通 通 L H 通 断 H L 断 通 H H 断 断 图1-3 八缓冲器74LS244 3

四、实验原理

1．运算器基本结构

运算器是计算机中对数据进行加工处理的部件，是中央处理单元（CPU）的主要组成部分之一。运算器基本结构一般由算术逻辑运算单元（ALU）、输入数据选择电路、通用寄存器组、输出数据控制电路等组成。如图（1-4）

算术逻辑运算单元（ALU）：是对操作数进行算术运算和逻辑运算的器件。在各种运算中，相加操作是基本的操作；相减可通过取补和相加操作来实现；乘法和除法则可通过相加、移位、取补等基本操作来完成。至于逻辑运算则可用逻辑门来完成。

通用寄存器组：它由若干寄存器构成，主要用来暂时存放参加运算的数据和运算结果或中间结果。 输入数据选择电路：是对送入运算器的数据进行选择和控制。 输出数据控制电路：是对运算器输出数据进行控制。

输出控制电路

运算器（ALU）

输入选择电路

寄存器1 寄存器2 4

图1-4 运算器基本结构

2．四位算术逻辑单元（ALU）74LS181的功能

74LS181是一个带有输入函数发生器的四位并行加法器。它可以对两个四位二进制数进行16种算术运算，也可以对四对信息进行16种逻辑运算。如图（）所示为74LS181方框图和引脚图

现将它外部引脚分为输入和输出二部分进行说明 （1）输入信号

操作数：A3；A2；A1；A0， B3；B2；B1；B0，低位进位位Cn。A、B为两个四位二进制运算数据。Cn为来自低位进位位如Cn=0有进位，Cn=1无进位。

操作功能控制编码：S3；S2；S1；S0。S3～S0共有16种编码，每一种编码都对应一种操作。 算术/逻辑控制模式：M，当M=0时为算术运算，M=1时为逻辑运算。 （2）输出信号

运算结果：F3；F2；F1；F0为运算结果值，Cn+4为结果进位输出。 “A=B”输出端：判别A、B两操作数是否相等。

超前进位连接信号：P；G，主要提供全超前进位74182连接使用。

5

图1-5 74LS181引脚图

S3 Cn+4 F3 F2 F1 F0 A=B S2 G S1 四位算术逻辑单元（ALU） P S0 74LS181 M Cn A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0

图1-6 74LS181方框图

6

表1-2 74LS181功能表

功能选择 S3~S0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 M=1 逻辑功能 M=0 算术运算 Cn=1（无进位） Cn=0（有进位） F=A F=A?B F=AB F=0 F=AB F=B F=A?B F=AB F=A?B F=A F=A?B F=A?B F=减1[2的补码] F=A加AB F=(A?B)加AB F=A减B减1 F=AB减1 F=A加AB F=A加11 F=A加AB加1 F=(A?B)加1 F=0 F=A加AB加1 F=(A?B)加AB加1 F=A减B F=AB F=A加AB加1 7

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库实验指导书 - 计算机组成原理 - 图文(2)在线全文阅读。