六、实验内容：

验证74LS181运算器的逻辑运算功能和算术运算功能。 七、实验步骤：

Ⅰ、单片机键盘操作方式实验

注：在进行单片机键盘控制实验时，必须把开关K4置于“OFF”状态，否则系统处于自锁状态，无法进行实验。 1、实验连线（键盘实验）： 实验连线如图1－6所示。

（连线时应按如下方法：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。注意：F4只用一个排线插头孔）

运算器接口

S3S2S1S0MCn ALU-G AR LDR1 LDR2

C1… ...C6 E5 E4 F5 E3 控制总线

F4 T4

控制总线 图1－6 实验一 键盘实验连线图

2、实验过程：

（1） 拨动清零开关CLR，使其指示灯灭。再拨动CLR，使其指示灯亮。

（2） 在监控滚动显示【CLASS SELECt】时按【实验选择】键，显示【ES--_ _ 】输入01或1，按【确认】键，监控显示为【ES01】，表示准备进入实验一程序，也可按【取消】键来取消上一步操作，重新输入。

（3） 再按【确认】键，进入实验一程序，监控显示【InSt--】，提示输入运算指令，输入两位十六进制数（参考表1－3和表1－1），选择执行哪种运算操作，按【确认】键。

（4） 监控显示【Lo=0】,此处Lo相当于表1－1中的M，默认为“0”，进行算术运算，也可以输入“1”，进行逻辑运算。按【确认】，显示【Cn=0】,默认为“0”，由表1－1可见，此时进行带进位运算，也可输入“1”，不带进位运算（注：如前面选择

为逻辑运算，则Cn不起作用）。按【确认】，显示【Ar=1】，使用默认值“1”，关闭进位输出。也可输入“0”，打开进位输出，按【确认】。

（5） 监控显示【DATA】，提示输入第一个数据，输入十六进制数【1234H】，按【确认】，显示【DATA】，提示输入第二个数据，输入十六进制数【5678H】，按【确认】键，监控显示【FINISH】，表示运算结束，可从数据总线显示灯观察运算结果，CY指示灯显示进位输出的结果。按【确认】后监控显示【ES01】，可执行下一运算操作。

运算指令（ S3 S2 S1 S0） 输入数据（十六进制） 0 0 0 0 00或0 0 0 0 1 01或1 0 0 1 0 02或2 0 0 1 1 03或3 0 1 0 0 04或4 0 1 0 1 05或5 0 1 1 0 06或6 0 1 1 1 07或7 1 0 0 0 08或8 1 0 0 1 09或9 1 0 1 0 0A或A 1 0 1 1 0B或B 1 1 0 0 0C或C 1 1 0 1 0D或D 1 1 1 0 0E或E 1 1 1 1 0F或F 表1-3 运算指令关系对照表 在给定LT1=1234H、LT2=5678H的情况下，改变运算器的功能设置，观察运算器的输出，填入表中，并和理论值进行比较和验证： LT1 1234H LT2 5678H M=0（算术运算） S3S2S1S0 Cn=1（无进位） Cn= 0（有进位） F= F= 00或0 F= F= 01或1 F= F= 02或2 F= F= 03或3 F= F= 04或4 F= F= 05或5 F= F= 06或6 F= F= 07或7 F= F= 08或8 F= F= 09或9 F= 0A或A F= M=1（逻辑运算） F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= 0B或B 0C或C 0D或D 0E或E 0F或F F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= Ⅱ、开关控制操作方式实验

注：为了避免总线冲突，首先将控制开关电路的ALU-G和C-G拨到输出高电平“1”状态(所对应的指示灯亮。)本实验中所有控制开关拨动，相应指示灯亮代表高电平“1”，指示灯灭代表低电平“0”。 1、 按图1－7接线图接线：

连线时应注意：为了使连线统一，对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。

运算器接口 S3S2S1S0MCn ALU-G AR LDR1 LDR2 BD15 ……. BD8 BD7 ……. BD0 数据总线 DIJ1 DIJ-G C-G S3S2S1S0MCn ALU-G AR LDR1 LDR2 控制开关电路 控制总线T4 DIJ2 数据输入电路 T+ fin f/8 脉冲源及时序电路 图1－7 实验一 开关实验 接线图

2、通过数据输入电路的拨开关开关向两个数据暂存器中置数：

注意：本实验中ALU-G和C-G不能同时为0，否则造成总线冲突，损坏芯片！故每次实验时应时刻保持只有一路与总线相通。

1）拨动清零开关CLR，使其指示灯。再拨动CLR，使其指示灯亮。置ALU-G＝1：

关闭ALU的三态门；再置C-G=0：打开数据输入电路的三态门； 2） 向数据暂存器LT1（Ｕ3、U4）中置数：

（1）设置数据输入电路的数据开关“D15……D0”为要输入的数值；

（2）置LDR1＝1：使数据暂存器LT1（Ｕ3、U4）的控制信号有效，置 LDR2＝0：使 数据暂存器LT2（Ｕ5、U6）的控制信号无效；

（3）按一下脉冲源及时序电路的【单脉冲】按钮，给暂存器LT1送时钟，上升沿有效，把数据存在LT1中。

3）向数据暂存器LT2（Ｕ5、U6）中置数：

（1）设置数据输入电路的数据开关“D15……D0”为想要输入的数值； （2）置LDR1＝0：数据暂存器LT1的控制信号无效；置LDR2＝1：使数据暂存

器LT2的控制信号有效。

（3）按一下脉冲源及时序电路的“单脉冲”按钮，给暂存器LT2送时钟，上升沿有效，把数据存在LT2中。

（4）置LDR1＝0、LDR2＝0，使数据暂存器LT1、LT2的控制信号无效。

4 ）检验两个数据暂存器LT1和LT2中的数据是否正确：

（1）置C-G=1，关闭数据输入电路的三态门，然后再置ALU-G=0，打开ALU

的三态门 ；

（2）置“S3S2S1S0M”为“11111”，数据总线显示灯显示数据暂存器LT1中的

数 ，表示往暂存器LT1置数正确；

（3）置“S3S2S1S0M”为“10101”，数据总线显示灯显示数据暂存器LT2中

的数 ，表示往暂存器LT2置数正确。

3、验证74LS181的算术和逻辑功能: LT1 1234H LT2 5678H S3S2S1S0 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 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 M=0（算术运算） Cn=1（无进位） F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= Cn= 0（有进位） F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= M=1（逻辑运算） F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= 1 1 1 1 F= F= F= 按实验步骤2往两个暂存器LT1和LT2分别存十六进制数“1234H”和“5678H”，在给定LT1=1234H、LT2=5678H的情况下，通过改变“S3S2S1S0MCn”的值来改变运算器的功能设置，通过数据总线指示灯显示来读出运算器的输出值F，填入上表中，参考表1－1的功能表，分析输出F值是否正确。分别将“AR”开关拨至“1”和“0”的状态，观察进位指示灯“CY”的变化并分析原因。

八、实验报告要求：

1、实验记录：所有的运算结果，故障现象及排除经过； 2、谈谈本次实验的收获及想法。