74181 ALU NMOS分立版

74LS181是一款很常见的的算数逻辑单元，拥有16种算数功能和16种逻辑运算功能。它采用DIP-24/SOIC-24封装，一次能进行4位二进制数与4位二进制数的运算。

该ALU最早出现于1970年，是N8260 ALU的后继型号。它的内部等效逻辑图如下所示：

A、B端分别为二进制运算数输入

F为运算结果输出

S为功能选择输入，M为算数运算/逻辑运算切换输入

Cn+4为进位输入，C0为进位输入

A=B端口为比较信号输出

另外两个（17、15脚）需配合74LS182组成快速进位链，一般用不到，忽略即可

值得注意的是，首先，A=B端口为开漏输出，单独使用需加上拉电阻。开漏的好处是多片74181一起做比较时，能通过线与，使得所有片都得到A=B有效输出时，整体才有效。

另外，它的进位输入、进位输出（C0、Cn+4）都是反码，与输入输出的码相反。当运算数输入输出为正码时，进位为反码；反之，进位为正码。

根据逻辑图，进行了仿真：

为了实现或非门，采用了mos管并联设计。为了实现与非门，采用mos管串联设计。详细请见电路图。

本设计最终进行了实物验证，暂时未发现任何逻辑错误。本设计实物最终用于全分立4位晶体管CPU的制作，并成功通电运行：