带进位控制的8位算逻单元
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实验（三）带进位控制8位算术逻辑运算实验
实验（三）带进位控制8位算术逻辑运算实验
一、实验目的
1、验证带进位控制的算术逻辑运算发生器74LSl8l的功能。
2、按指定数据完成几种指定的算术运算。
二、实验内容
1、实验原理
带进位控制运算器的实验原理如图3.1所示，在实验一的基础上增加进位控
制部分，其中高位
74LS181（U31）的进位CN4通过门UN4E、UN2C、UN3B
进入UN5B的输入端D
，其写入脉冲由T4和AR信号控制，T4是脉冲信号，在
手动方式下进行实验时，只需将跳线器J23
上T4与手动脉冲发生开关的输出端
SD相连，按动手动脉冲开关，即可获得实验所需的单脉冲。AR是
电平控制信
号（低电平有效），可用于实现带进位控制实验。从图中可以看出，AR必须为
“0
”电平，D型触发器74LS74（UN5B）的时钟端CLK才有脉冲信号输入。才
可以将本次运算的
进位结果CY锁存到进位锁存器74LS74（UN5B）中。
2、实验接线
实验连线(1)～(5)同实验一，详细如下：
（1）ALUBUS~连EXJ3；
（2）ALUO1连BUSl；
（3）SJ2连UJ2；
（4）跳线器J23上T4连SD；
（5）LDDRl、LDDR2、ALUB、SWB四个跳线器拨在左边（手动方式)；
（6
）AR、299B跳线器拨在左边，同时开关AR拨在“0’’电平，开关299B
拨在“1”电平；
（7）J25跳线器拨在右边（CN4接入UN4E）。
（8）总清开关拨在“1”电平。若总清开关拨在“0”电平，Cy清零。
3、实验步骤
（1）仔细查线无误后，接通电源。
（2）用二进制数码开关KDO～KD7向DRl和DR2 寄存器置数。
方
法：关闭ALU输出三态门ALUB=1，开启输入三态门SWB=0，输入脉冲
T4按手动脉冲发生按
钮产生。如果选择参与操作的两个数据分别为55H、AAH，
将这两个数存入DR1和DR2的具体操
作步骤如下：
KD7～KD0
10101010
数据开关置数
KD7～KD0
01010101
数据开关置数
ALUB=1
SWB=
0
开输入三态门
LDDR1=1
LDDR2=0
T4=
数据存入寄存
器DR1
ALUB=1
SWB=
0
开输入三态门
LDDR1=0
LDDR2=1
T4=
数据存入寄存
器DR2
（3）开关ALUB=0，
开启输出三态门，开关SWB=1，关闭输入三态门，同
时让LDDR1=0，LDDR2=0。
（4）如果原来有进位，CY=1，进位灯亮，但需要清零进位标志时，具体操
作方法如下：
AR信号置为“0”电平，DRl寄存器中的数应小于FF。
S3、S2、S1、S0、M的状态置为0 0 0 0
0。(参照181的功能表，此时
F=A或A+1)。
按动手动脉冲发生开关，CY=0，即清进位标志。
注：进位标志指示灯CY亮时，表示进位标志为“1”，有进位；
进位标志指示灯CY灭时，表示进位位为“0”，无进位。
（5）验证带进位运算及进位锁存功能
这里有两种情况：
进位标志已清零，即CY=0，进位灯灭。
使开关CN=0，再来进行带进位算术运算。例如步骤
（2）参与运算的两
个数为55H和AAH，当S3、S2、S1、S0状态为10010，此时输出数
据
总线显示灯上显示的数据为DRl加DR2再加初始进位位“1” （因
CN=0），相加的
结果应为ALU=00H，并且产生进位，此时按动手动脉冲
开关，则进位标志灯亮，表示有进位。
使开关CN=1，当S3、S2、S1、S0状态为10010，则相加的结累ALU=FFH，<
br>并且不产生进位。
原来有进位，即CY=1，进位灯亮。（参照电路图，AR=0，CY=
1，CN=1或
0，不影响UN2B的输出）此时不考虑CN的状态，再来进行带进位算术运
算。同样步骤（2）参与运算的两个数为55H和AAH，当S3、S2、S1、S0、
M 状态为10010（A加
B
加进位），此时输出数据总线显示灯上显示的数据
为DRl 加DR2再加当前进位标志CY，相加的结果同样为ALU=00H，并且
产生进位，此时按动手动脉冲 开关，则进位标志灯亮，表示有进位。
三、实验电路
带进位控制运算器的实验原理电路如图2.1所示。
四、验证两种操作下带进位的运算功能的实验数据记录
①
Cy=0 进位灯灭
运算后
DR1 DR2 S3 S2 S1 S0
M=0,CN=0(带进位算术运算)
进位状态
运算结果
8CH
9FH
0 0 0 0
0 0 0 1
0 1 1 0
1 0 0 1
1 1 0 0
1 1 0 1
Cy
理论计算
结果
②
Cy=1 进位灯亮
运算后
DR1 DR2 S3 S2 S1 S0
M=0, Cy=1(带进位算术运算)
进位状态
运算结果
Cy
理论计算
结果
0 0 0 0
0 0 0 1
0
1 1 0
1 0 0 1
1 1 0 0
1 1 0 1
8CH 9FH
五、思考题
1、如何在进位运算操作前对进位标志清零？
2、在进行进位运算操作时，在何种情况下要对进位标志清零？
3、分析硬件电路说明在什么条件下，才能锁存8位运算后的进位标志？
图
3
.
1
带
进
位
控
制
运
算
器
的
数
据
通
路