?實驗一 算術邏輯運算單元實驗 ????
一、實驗目的
1、掌握簡單運算器的數據傳輸方式
2、掌握74LS181的功能和應用
二、實驗內容
1、不帶進位位邏輯或運算實驗
2、不帶進位位加法運算實驗
3、實驗指導書2.15實驗思考
三、實驗步驟和結果
實驗內容一：不帶進位位邏輯或運算實驗
按規定連接線路，按要求設置各個控制信號。
| 控制信號 | 接入開關位號 |
| D1CK | PLS1??孔 |
| D2CK | PLS1??孔 |
| EDR1 | H8 ???孔 |
| EDR2 | H7 ???孔 |
| ALU-O | H6 ???孔 |
| CN | H5 ???孔 |
| M | H4 ???孔 |
| S3 | H3 ???孔 |
| S2 | H2 ???孔 |
| S1 | H1 ???孔 |
| S0 | H0 ???孔 |
按啟停單元中的運行按鈕，置實驗平臺為運行狀態。
二進制開關H16~H23 作為數據輸入，置33H(對應開關如下表)。
| H23 | H22 | H21 | H20 | H19 | H18 | H17 | H16 | 數據總線值 |
| D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 | 8位數據 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 33H |
置各控制信號如下:
| H8 | H7 | H6 | H5 | H4 | H3 | H2 | H1 | H0 |
| EDR1 | EDR2 | ALU-O | CN | M | S3 | S2 | S1 | S0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
按脈沖單元中的PLS1脈沖按鍵，在D1CK上產生一個上升沿，把33H打入DR1數據鎖存器，通過邏輯筆或示波器來測量確定DR1寄存器(74LS374)的輸出端，檢驗數據是否進入 DR1中。置S3、S2、S1、S0、M為11101時，總線指示燈顯示 DRI中的數，而置成10010時總線指示燈顯示 DR2中的數。
實驗結果如圖所示：
二進制開關H16~H23作為數據輸入，置55H(對應開關如下表)
| H23 | H22 | H21 | H20 | H19 | H18 | H17 | H16 | 數據總線值 |
| D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 | 8位數據 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 55H |
置各控制信號如下:
| H8 | H7 | H6 | H5 | H4 | H3 | H2 | H1 | H0 |
| EDR1 | EDR2 | ALU-O | CN | M | S3 | S2 | S1 | S0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
按脈沖單元中的PLS1脈沖按鍵，在D2CK上產生一個上升沿的脈沖，把55H打入DR2數據鎖存器。
經過74LS181的計算，把運算結果(F=A或B)輸出到數據總線上，數據總線上的LED 顯示燈IDB0~IDB7 應該顯示為77H。
實驗結果如下：
實驗內容二：不帶進位位加法運算實驗
二進制開關H16~H23作為數據輸入，置33H(對應開關如下表)。
| H23 | H22 | H21 | H20 | H19 | H18 | H17 | H16 | 數據總線值 |
| D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 | 8位數據 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 33H |
置各控制信號如下:
| H8 | H7 | H6 | H5 | H4 | H3 | H2 | H1 | H0 |
| EDR1 | EDR2 | ALU-O | CN | M | S3 | S2 | S1 | S0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
按脈沖單元中的PLSI脈沖按鍵，在DICK上產生一個上升沿，把33H打入DRI數據鎖存器，通過邏輯筆或示波器來測量確定DR1寄存器(74LS374)的輸出端，檢驗數據是否進入DR1中。置S3、S2、S1、S0、M為11101時，總線指示燈顯示 DRI中的數，而置成10010時總線指示燈顯示 DR2中的數。
二進制開關 H16~H23 作為數據輸入，置55H(對應開關如下表)。
| H23 | H22 | H21 | H20 | H19 | H18 | H17 | H16 | 數據總線值 |
| D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 | 8位數據 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 55H |
置各控制信號如下:
| H8 | H7 | H6 | H5 | H4 | H3 | H2 | H1 | H0 |
| EDR1 | EDR2 | ALU-O | CN | M | S3 | S2 | S1 | S0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
按脈沖單元中的PLS1脈沖按鍵，在D2CK上產生一個上升沿，把55H打入DR2數據鎖存器。經過 74LS181的計算，把運算結果(F=A加B)輸出到數據總線上，數據總線上的LED顯示燈IDB0~IDB7應該顯示為88H。
實驗結果如圖所示：
實驗內容三：實驗指導書2.15實驗思考
驗證 74LS181的算術運算和邏輯運算，在保持DR1=65H、DR2=A7H時，改變運算器的功能設置，觀察運算器的輸出，填寫實驗驗證表格來進行分析和比較。實驗驗證表格結果圖如下：
四、實驗總結
實驗原理
在本實驗中，我們主要使用74LS181算術邏輯運算單元（ALU）進行邏輯運算和加法運算的測試。74LS181是一種功能強大的4位運算器，能夠執行多種邏輯和算術操作，包括與、或、異或、加法等。
實驗結果分析
1. 不帶進位位邏輯或運算實驗：
????????輸入數據為33H和55H的邏輯或操作結果為77H。這個結果驗證了74LS181在執行OR運算時的準確性，數據輸出通過LED顯示正常。
2.不帶進位位加法運算實驗：
????????輸入數據為33H和55H的加法運算結果為88H，符合二進制加法的規則。在此實驗中，觀察到操作的準確性，輸出結果清晰可見，進一步驗證了74LS181在加法運算中的可靠性。
3. 實驗指導書2.15實驗思考：
????????更改輸入數據DR1=65H（0110 0101）和DR2=A7H（1010 0111），通過調整控制信號，觀察到不同的輸出結果，這使我們能夠驗證多種運算功能的正確性。填寫實驗驗證表格后，能夠直觀包含操作的對比與分析，增強了對74LS181功能的理解。
實驗體會
????????通過本次實驗，我們有效地掌握了74LS181運算器的基本原理與應用，能夠正確設置運算輸入和控制信號，并驗證輸出結果的一致性和正確性。實驗結果顯示，74LS181能夠在邏輯與算術運算中提供高效且準確的結果。以上過程的實踐極大地豐富了我們對數字電路和運算單元的理解，為后續的學習和應用打下了基礎。
)
)
