【計算機組成原理】實驗1: 基本邏輯單元實驗


學院、系: 計算機學院
專業名稱: 軟件工程
學生姓名: 小何學長
指導教師: 劉亞松

一、實驗題目

將I/O單元低8位作為輸入信號、I/O單元高8位作為輸出信號,學習邏輯門和三八譯碼器使用。

二、實驗目的與要求

實驗目的

  1. 學習構成計算機硬件的基礎數字邏輯電路的應用;

  2. 了解74LS08邏輯與、74LS32邏輯或、74LS04邏輯非、74LS138三八譯碼器工作方式。

實驗要求

  • 試着使用與非門、或非門搭建電路,體會其輸入輸出和與門、或門的區別。

三、實驗步驟(闡述主要步驟)

首先將I/O單元S15~S8開關置高電平(撥向上方)用作輸出設備。該單元開關向上為高電平(邏輯1)、向下為低電平(邏輯0);高電平時對應的發光二極管點亮、低電平時對應的發光二極管熄滅。

1.邏輯與:

  • 將I/O單元的S0、S1接入與門的2輸入端,並將與門的輸出端接入I/O單元的S15;
  • 撥動S0、S1開關,當與門輸入為全1時,其輸出為1;否則輸出為0。

2.邏輯或:

  • 將I/O單元的S0、S1接入或門的2輸入端,並將或門的輸出端接入I/O單元的S15;
  • 撥動S0、S1開關,當或門輸入為全0時,其輸出為0;否則輸出為1。

3.邏輯非:

  • 將I/O單元的S0接入非門的輸入端,並將非門的輸出端接入I/O單元的S15;
  • 撥動S0開關,當非門輸入為0時,其輸出為1;當非門輸入為1時,其輸出為0。

4.三八譯碼器:

  • 將I/O單元的S0、S1、S2分別接入譯碼器的A、B、C輸入端,並將譯碼器的Y0~Y7輸出端分別接入I/O單元的S8~S15;將譯碼器的G2接GND(G1已內部接高電平);
  • 撥動S0~S2開關,譯碼器8中選1,被選中的輸出端為低電平,未選中的輸出為高電平。

四、實驗結論(三八譯碼器)

  • 將I/O單元低8位作為輸入信號、I/O單元高8位作為輸出信號,當撥動S0~S2三個低電平開關,分別查看對應高電平的信號變化,這里的信號變化,實質就是對應的二進制轉換運算,根據預期,查看運算結果,判斷實驗是否正確。

  • 首先,一共有三個輸入端,根據組合原理,可計算出共有八種結果的計算的可能(即\(2^3\)=8)。舉例驗證:當打開S0時(即S0=1)此時對應輸入的數據為001,根據計算則輸出的結果為\(0*2^3+0*2^2+1*2^0\)=1,即Y1對應的S9=0,變為了低電平,同理,驗證010,100......都可以與預期的結果相對應,故實驗可證明,操作實現的三八譯碼器無誤。

五、心得體會

第一次深入接觸計算機的實驗箱,對於其組成原理還有一些陌生,通過實驗,慢慢地熟悉其本質。通過基礎實驗的實踐,鞏固了計算機邏輯的一些基本理論知識,總體的收獲很大!

六、文檔獲取

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