数字逻辑与计算机组成原理实验指导书

数字逻辑与计算机组成原理实验指
导书
实验项目名称：1. 基本逻辑电路测试
2. 计算机运算部件设计
3. 计算机存储部件设计
4. 总线传送技术
计算机实验中心
实验基本逻辑电路测试
实验目的
1 .掌握TTL与非门，与或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系2•熟悉TTL集成电路的外型，管脚和使用方法。

3. 熟悉JK 触发器的逻辑功能。

4. 掌握简单时序电路的分析测试方法。

. 实验所用器材
1 .二输入四与非门74LS00
2. 二输入四或非门74LS02 (74LS28)
3. 二输入四异或门74LS86
4. 双JK 触发器74LS73
5. 数字万用表
6. 示波器三.实验内容
1. 熟悉实验系统的功能和使用方法
2. 测试记录逻辑门的输入和输出之间的逻辑关系
3. 用数字万用表测量各输入输出电压值。

4. 按给定芯片，设计出异步十进制计数器，画出逻辑图。

5. 设计实验线路图、实验步骤
6. 使用示波器测量脉冲波形。

四.实验报告要求
1 .写出实验设计步骤
2. 画出实验工程布线图，记录实验数据。

作出分析，并写出结论
3. 画出异步十进制计数器波形图
4. 分析实验中所出现的问题，说明故障排除方法。

实验二计算机运算部件设计
一．实验目的
1．熟悉运算器部件的基本组成。

2•了解74LS181ALU器件的功能及使用方法。

3．学会正确使用寄存器和多路开关。

4．培养调试硬件电路的实际动手能力。

二．实验所用器材
1．74LS181 四位算术逻辑运算单元
2．74LS194 四位双向通用移位寄存器
3．74LS157 四2 选1 多路开关
4. 其他自选器件(提前来实验室选定)
三．实验内容
设计一个四位运算器电路，采用单累加器结构，寄存器数据可用开关从试验台上输入，运算结果通过实验台上的发光二极管显示，控制信号由实验台开关给出，时序信号由实验台时序部分产生。

主要设计工作有：
1 ．选择寄存器器件，设计输入，输出和控制端连线。

2. 设计多路选择器连线方式，使ALU可连接寄存器的输入，也可选择输
出结果。

3. 设计运算器数据输入和输出电路。

4. 设计时序控制信号的使用。

5. 在实验系统上完成硬件连线及调试，正确实现如下操作：
(1) 传送功能
(2) 加法功能
(3) 减法功能
(4) 逻辑运算功能
四.实验报告要求
1 .写出设计步骤。

2. 画出逻辑电路图及实验工程布线图。

3. 记录实验数据，说明实验步骤。

4. 总结分析实验中所出现的问题，本次实验后的收获及意见。

实验三计算机存储部件设计
实验目的
1 •熟悉静态RAM器件的工作原理及其使用方法。

2•掌握RAM的读写控制方
法。

3．掌握三态门逻辑功能和使用方法。

实验所用器材
1. 2114用作RAM
2. 74LS244三态输出的八缓冲器。

3. 74LS194四位双向通用移位寄存器
4.其他自选器件（提前来实验室选定）
实验内容
要求用给定器件设计存储器部件实验方案，正确实现RAM器件的读写逻辑功能。

设计要求如下:
1．熟悉所用器件的功能和使用方法。

2 •存储器部件需包括存储体，MAR,MBRJ态门。

3. MAF中的地址和MBF中的数据由实验系统中的开关给定。

4 •地址线和数据线分别接指示灯，用来显示RAMS前的地址和内容。

5. 在实验台上完成硬件接线，选择五个以上连续（或任意）存储单元地
址，分别存入内容，完成正确的读写操作实验。

四. 实验报告要求
1 .画出存储器部件设计实验方案框图，说明设计步骤
2. 画出实验工程布线图。

3. 说明存储器的读写操作过程，记录实验数据。

4. 总结分析实验中所出现的问题。

实验四总线传送技术
实验目的
1. 熟悉建立总线的器件特性。

2. 掌握总线传送技术的逻辑实现方法。

实验所用器材
1. 74LS244 三态输出的八缓冲器
2. 74LS194 四位双向通用移位寄存器
3. 74LS157 四2 选1 多路开关
4. 74LS245 八总线传送接收器
5. 其他自选器件（提前来实验室选定）
．实验内容
设计一个总线传送实验方案，它能实现数据开关输入（A）,数据寄存器
（B）, 数据寄存器（C）, 这些部件之间的信息传送。

实现功能要求如下：
1. 要求总线宽度为4 位。

2. 能实现的传送功能有：
（1） A B 寄存器，并显示。

（2） A C 寄存器，并显示。

（3）BC 之间的数据传输。

四. 实验报告要求
1．画出总线传送技术实验逻辑图，简述其特点2．画出实验工程布线图。

3．说明实验步骤，记录实验数据。

4．总结分析实验中所出现的问题。