標(biāo)題: 兩片74181芯片設(shè)計(jì)8位ALU電路 執(zhí)行加減法 與、或、非、異運(yùn)算 [打印本頁(yè)]
作者: 1184002501    時(shí)間: 2018-12-24 21:46
標(biāo)題: 兩片74181芯片設(shè)計(jì)8位ALU電路 執(zhí)行加減法 與、或、非、異運(yùn)算
選用兩片74181，設(shè)計(jì)8位ALU電路。
按照實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單ALU，能執(zhí)行8種操作，分別為：
1）加、減、增1、減1等4種8位算術(shù)運(yùn)算；
2）與、或、非、異或等4種8位邏輯運(yùn)算。

一、實(shí)驗(yàn)原理
74181是4位的算邏單元，其中紅色的標(biāo)示為輸入信號(hào)；
綠色的標(biāo)示為輸出信號(hào)；
其中A/B為兩個(gè)輸入的操作數(shù)據(jù)；
F為輸出的結(jié)果；
S為ALU功能選擇線：包括各種算術(shù)元算和邏輯運(yùn)算等；
Cn為低位向他的進(jìn)位，Cn+4為他向高位的進(jìn)位；
G為進(jìn)位產(chǎn)生函數(shù)；
P為進(jìn)位傳遞函數(shù)；
A=B為指示A與B相等的輸出信號(hào)。
將兩個(gè)74181進(jìn)行組合，由8個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)給定數(shù)據(jù)a和數(shù)據(jù)b，實(shí)現(xiàn)a，b兩個(gè)8位代碼數(shù)字的輸入。撥碼開(kāi)關(guān)用來(lái)設(shè)置當(dāng)前ALU的運(yùn)算功能，作為進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算的控制，進(jìn)行加、減、增1、減1等4種8位算術(shù)運(yùn)算，與、或、非、異或等4種8位邏輯運(yùn)算，在輸出端輸出結(jié)果result，用8個(gè)LED指示燈D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7表示，若LED指示燈不亮表示0，若LED指示燈發(fā)光表示1，組成8位代碼結(jié)果。
二、實(shí)驗(yàn)步驟
1.安裝使用proteus軟件，創(chuàng)建一個(gè)新工程
2.放置元器件
3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)，并連接電路



撥碼開(kāi)關(guān)用來(lái)設(shè)置當(dāng)前ALU的運(yùn)算功能，作為進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算的控制。
由8個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)給定數(shù)據(jù)a和數(shù)據(jù)b，將一個(gè)數(shù)字a的8位代碼(8位信號(hào)位)送入ALU電路，再將另一個(gè)數(shù)字b的8位代碼(8位信號(hào)位)送入ALU電路。
LED指示燈D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7表示計(jì)算結(jié)果result，若LED指示燈不亮表示0，若LED指示燈發(fā)光表示1，組成8位代碼結(jié)果。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
（1）算術(shù)運(yùn)算
做加法：輸入a = 00000011，b = 01000011，result = 01000110。輸入a = 01111111，b = 01111111，result = 11111110
做減法，其實(shí)就是將b取反再+1，然后參與到加法運(yùn)算中。
做自加1運(yùn)算，輸入a = 00000001，result = 00000010。
做自減1運(yùn)算，輸入 a = 00000001，result = 00000000
（2）邏輯運(yùn)算
“與”門(mén)運(yùn)算，輸入a = 00001111，b = 11000011，result = 00000011。
“或”門(mén)運(yùn)算，輸入a = 11110000，b = 00001111 ，result = 11111111。
“異或”門(mén)運(yùn)算，輸入a = 11001100，b = 10101010，result =01100110。
“非”門(mén)運(yùn)算，輸入a = 10010110，result = 01101001
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
兩片74181，組合設(shè)計(jì)成8位ALU電路，通過(guò)調(diào)節(jié)，能執(zhí)行8種操作，加、減、增1、減1等4種8位算術(shù)運(yùn)算，與、或、非、異或等4種8位邏輯運(yùn)算。而且能夠通過(guò)LED指示燈的信號(hào)實(shí)現(xiàn)結(jié)果準(zhǔn)確輸出。
五、討論和分析
將理論知識(shí)學(xué)習(xí)理解，然后在實(shí)驗(yàn)中加以運(yùn)用。要想將抽象的概念用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)出來(lái)，還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)的元件充分了解，達(dá)到功能的實(shí)現(xiàn)。撥碼開(kāi)關(guān)能夠很好地進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，而LED指示燈可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出，邏輯運(yùn)算的元件用來(lái)進(jìn)行運(yùn)算。

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作者: zmmmmmm123456    時(shí)間: 2019-11-28 19:30
有電路圖原圖嗎
作者: zmmmmmm123456    時(shí)間: 2019-11-28 19:31
電路圖是用什么軟件畫(huà)的
作者: 123121qqq    時(shí)間: 2019-12-20 13:22
想看原圖



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