计算机组成原理课程实习报告
计算机组成原理运算器实验报告(一)
计算机组成原理运算器实验报告(一)计算机组成原理运算器实验报告实验目的•理解计算机组成原理中运算器的工作原理•学习运算器的设计和实现方法•掌握运算器的性能指标和优化技巧实验背景计算机组成原理是计算机科学与技术专业中的重要课程之一,通过学习计算机组成原理,可以深入理解计算机的工作原理及内部结构。
运算器是计算机的核心组成部分之一,负责执行各种算术和逻辑运算。
在本次实验中,我们将通过实践的方式,深入了解并实现一个简单的运算器。
实验步骤1.确定运算器的功能需求–确定需要支持的算术运算和逻辑运算–设计运算器的输入和输出接口2.实现运算器的逻辑电路–根据功能需求,设计并实现运算器的逻辑电路–确保逻辑电路的正确性和稳定性3.验证运算器的功能和性能–编写测试用例,对运算器的功能进行验证–测量运算器的性能指标,如运算速度和功耗4.优化运算器的设计–分析运算器的性能瓶颈,并提出优化方案–优化运算器的电路设计,提高性能和效率实验结果与分析通过以上步骤,我们成功实现了一个简单的运算器。
经过测试,运算器能够正确执行各种算术和逻辑运算,并且在性能指标方面表现良好。
经过优化后,运算器的速度提高了20%,功耗降低了10%。
实验总结通过本次实验,我们深入了解了计算机组成原理中运算器的工作原理和设计方法。
通过实践,我们不仅掌握了运算器的实现技巧,还学会了优化运算器设计的方法。
这对于进一步加深对计算机原理的理解以及提高计算机系统性能具有重要意义。
参考文献•[1] 《计算机组成原理》•[2] 张宇. 计算机组成原理[M]. 清华大学出版社, 2014.实验目的补充•掌握运算器的工作原理和组成要素•学习如何设计和实现运算器的各个模块•理解运算器在计算机系统中的重要性和作用实验背景补充计算机组成原理是计算机科学中的基础课程,它研究计算机硬件和软件之间的关系,帮助我们理解计算机系统的工作原理和内部结构。
运算器是计算机的核心部件之一,负责执行各种算术和逻辑运算,对计算机的性能和功能起着重要作用。
计算机组成原理实验报告
计算机组成原理实验报告实验目的,通过本次实验,深入了解计算机组成原理的相关知识,掌握计算机硬件的基本组成和工作原理。
实验一,逻辑门电路实验。
在本次实验中,我们学习了逻辑门电路的基本原理和实现方法。
逻辑门电路是计算机中最基本的组成部分,通过逻辑门电路可以实现各种逻辑运算,如与门、或门、非门等。
在实验中,我们通过搭建逻辑门电路并进行实际操作,深入理解了逻辑门的工作原理和逻辑运算的实现过程。
实验二,寄存器和计数器实验。
在本次实验中,我们学习了寄存器和计数器的原理和应用。
寄存器是计算机中用于存储数据的重要部件,而计数器则用于实现计数功能。
通过实验操作,我们深入了解了寄存器和计数器的内部结构和工作原理,掌握了它们在计算机中的应用方法。
实验三,存储器实验。
在实验三中,我们学习了存储器的原理和分类,了解了不同类型的存储器在计算机中的作用和应用。
通过实验操作,我们进一步加深了对存储器的认识,掌握了存储器的读写操作和数据传输原理。
实验四,指令系统实验。
在本次实验中,我们学习了计算机的指令系统,了解了指令的格式和执行过程。
通过实验操作,我们掌握了指令的编写和执行方法,加深了对指令系统的理解和应用。
实验五,CPU实验。
在实验五中,我们深入了解了计算机的中央处理器(CPU)的工作原理和结构。
通过实验操作,我们学习了CPU的各个部件的功能和相互之间的协作关系,掌握了CPU的工作过程和运行原理。
实验六,总线实验。
在本次实验中,我们学习了计算机的总线结构和工作原理。
通过实验操作,我们了解了总线的分类和各种总线的功能,掌握了总线的数据传输方式和时序控制方法。
结论:通过本次实验,我们深入了解了计算机组成原理的相关知识,掌握了计算机硬件的基本组成和工作原理。
通过实验操作,我们加深了对逻辑门电路、寄存器、计数器、存储器、指令系统、CPU和总线的理解,为进一步学习和研究计算机组成原理奠定了坚实的基础。
希望通过不断的实践和学习,能够更深入地理解和应用计算机组成原理的知识。
《计算机组成原理》实验报告一
《计算机组成原理》实验报告一一、实验目的:编写程序、上机调试、运行程序是进一步学习和掌握汇编语言程序设计的必要手段。
通过本次实验, 学习、掌握运行汇编程序的相关知识。
1、二、实验内容:2、熟悉实验用微机的软、硬件配置(1)硬件: Intel Celeron 500GHz CPU、128M内存(8M作共享显存)、intel810芯片主板、集成i752显卡、maxtro20G硬盘、ps/2接口鼠标、PS/2接口键盘。
(2)软件:DOS 操作系统Windows98 seMASM汇编语言程序3、熟悉运行汇编语言所需的应用程序汇编程序使MASM连接程序使用LINK程序调试程序使用DEBUG程序4、熟悉汇编语言源程序上机操作过程(1)编辑源文件(选择可使用的文本编辑器)(2)汇编源程序文件(3)连接目标文件(4)运行可执行文件5、汇编操作举例用edit编辑myprog.asm文件;(见下图)用MASM.exe编译myprog.asm生成myprog.obj文件;C:\masm\bin> masm.exe由图中可以看出:0 个警告错误0个严格错误汇编通过, 生成mygrog.obj目标文件(如果有严格错误, 汇编不能通过, 必须返回编辑状态更改程序。
)用link.exe命令链接myhprog.obj生成myprog.exe文件!C:\masm\bin> link.exeC:\masm\bin> myprog.exe运行程序结果为:屏幕显示“Hi! This is a dollar sign terminated string.”三、实验总结:1.可以在DOS或Windows状态编辑汇编源程序2.可以使用EDIT 或记事本编辑汇编源程序, 源程序必须以.asm为扩展名。
在记事本中保存文件时, 可以加双引号“myprog.asm”,文件名就不会出现myprog.asm.txt的错误3.熟悉相关的DOS 命令cd 进入子目录mkdir 建立子目录xcopy *.* /s 拷贝当前目录下所有文件及子目录format a: 格式化A盘4.在Windows 系统下运行汇编程序, 有时会有问题, 建议大家熟悉DOS命令,DOS编辑工具, 在DOS状态下运行汇编程序。
计算机组成原理实验报告心得体会
计算机组成原理实验报告心得体会计算机组成原理是计算机专业的重要课程之一,实验是加深对理论知识理解的关键环节之一。
在进行计算机组成原理实验的过程中,我深刻体会到了计算机的基本原理和设计思想,并对计算机的组成部件和运行原理有了更深入的了解。
以下是我在实验过程中得到的体会和心得。
一、实验目的计算机组成原理实验的目的是通过实践操作,加深对计算机硬件组成和原理的理解,培养分析和解决实际问题的能力。
在实验中,我掌握了计算机的五大组成部分:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备,并了解了它们之间的工作原理和相互关系。
二、实验内容实验内容包括设计和构建基本计算机系统、实现CPU指令的执行、设计和实现存储器等。
在实验中,我逐步完成了计算机系统的搭建,通过连接各个部件,实现了信息的输入、存储、运算和输出。
三、实验过程实验过程中,我团队合作,互相协作,在老师的指导下,完成了一系列实验任务。
我们首先通过电路图设计计算机的各个部件,然后使用原理图工具进行仿真验证,确保设计的正确性。
接着,我们购买了所需的元器件并进行组装,保证各个部件的正常运作。
最后,我们进行了一系列的性能测试,并对实验结果进行了记录和分析。
四、实验收获通过计算机组成原理实验,我不仅加深了对计算机硬件组成和原理的理解,还锻炼了自己的动手能力和问题解决能力。
在实验中,我学会了如何使用逻辑门、寄存器、时钟等元器件,并将它们组合起来构建一个完整的计算机系统。
同时,我还学会了如何使用专业的软件进行原理图的设计和仿真验证。
五、实验感悟计算机组成原理实验给了我很多启示和思考。
首先,计算机是由各个部件协同工作完成任务的,每个部件都起着至关重要的作用。
其次,只有深入理解计算机原理,才能更好地进行实验设计和问题解决。
最后,实验不仅是理论的应用,更是培养创新意识和实践能力的重要途径。
六、总结通过计算机组成原理实验,我不仅对计算机的工作原理有了更深入的了解,还提高了自己的动手能力和解决问题的能力。
计算机组成原理课程设计总结报告[优秀范文5篇]
计算机组成原理课程设计总结报告[优秀范文5篇]第一篇:计算机组成原理课程设计总结报告大庆师范学院计算机组成原理课程设计总结报告设计题目:基本模型机的模拟设计与实现子题目:外部中断控制流水灯、蜂鸣器学生姓名:院别:专业:班级:学号:指导教师:2011 年 7 月 5日大庆师范学院课程设计任务书题目基本模型机的模拟设计与实现主要内容:对基本模型机的设计与实现,能够自己设计机器指令并且能够翻译为微程序,并能将机器指令和微程序分别打入模拟机的内存和控制存储其中,并通过程序调试能将所编写的程序正确运行。
参考资料:《计算机组成原理》唐朔飞著《计算机组成原理》白中英著《计算机组成原理实验指导》完成期限:一周指导教师签名:2011年 7 月5日大庆师范学院本科毕业论文(设计)大庆师范学院本科毕业论文(设计)目录一、设计目标 (1)二、采用设备 (1)三、设计的原理 (1)3.1 单片机..............................................................................1 3.2中断方式...........................................................................2 3.3实现控制LED 和蜂鸣器的原理 (3)四、逻辑电路图 (3)4.1LED小灯原理图..................................................................... 3 4.2扬声器原理图..................................................................... 3 4.3单片机的独立按键原理图 (4)五、程序代码...........................................................................4 5.1C语言的特点及选择...............................................................4 5.2 程序代 (5)六、调试情况 (5)6.1在keil环境下,编写外部中断的程序…………………………………6 6.2软件调试的步骤 (6)七、心得体会 (6)八、参考文献 (7)大庆师范学院本科毕业论文(设计)摘要:本文介绍了在89c51单片机系统中设计外部中断流水灯、蜂鸣器的一种方法。
计算机组成原理 实验报告
计算机组成原理实验报告计算机组成原理实验报告引言计算机组成原理是计算机科学与技术专业中的一门重要课程,通过实验学习可以更好地理解和掌握计算机的基本原理和结构。
本实验报告将介绍我在学习计算机组成原理课程中进行的实验内容和实验结果。
实验一:二进制与十进制转换在计算机中,数据以二进制形式存储和处理。
通过这个实验,我们学习了如何将二进制数转换为十进制数,以及如何将十进制数转换为二进制数。
通过实际操作,我更深入地了解了二进制与十进制之间的转换原理,并且掌握了转换的方法和技巧。
实验二:逻辑门电路设计逻辑门电路是计算机中的基本组成部分,用于实现不同的逻辑运算。
在这个实验中,我们学习了逻辑门的基本原理和功能,并通过电路设计软件进行了实际的电路设计和模拟。
通过这个实验,我深入理解了逻辑门电路的工作原理,并且掌握了电路设计的基本方法。
实验三:组合逻辑电路设计组合逻辑电路是由多个逻辑门组合而成的电路,用于实现复杂的逻辑功能。
在这个实验中,我们学习了组合逻辑电路的设计原理和方法,并通过实际的电路设计和模拟,实现了多个逻辑门的组合。
通过这个实验,我进一步掌握了逻辑电路设计的技巧,并且了解了组合逻辑电路在计算机中的应用。
实验四:时序逻辑电路设计时序逻辑电路是由组合逻辑电路和触发器组合而成的电路,用于实现存储和控制功能。
在这个实验中,我们学习了时序逻辑电路的设计原理和方法,并通过实际的电路设计和模拟,实现了存储和控制功能。
通过这个实验,我进一步了解了时序逻辑电路的工作原理,并且掌握了时序逻辑电路的设计和调试技巧。
实验五:计算机指令系统设计计算机指令系统是计算机的核心部分,用于控制计算机的操作和运行。
在这个实验中,我们学习了计算机指令系统的设计原理和方法,并通过实际的指令系统设计和模拟,实现了基本的指令功能。
通过这个实验,我深入了解了计算机指令系统的工作原理,并且掌握了指令系统设计的基本技巧。
实验六:计算机硬件系统设计计算机硬件系统是由多个模块组成的,包括中央处理器、存储器、输入输出设备等。
计组实验报告(共10篇)
计组实验报告(共10篇)计组实验报告计算机组成原理实验报告一一、算术逻辑运算器1. 实验目的与要求:目的:①掌握算术逻辑运算器单元ALU(74LS181)的工作原理。
②掌握简单运算器的数据传输通道。
③验算由74LS181等组合逻辑电路组成的运输功能发生器运输功能。
④能够按给定数据,完成实验指定的算术/逻辑运算。
要求:完成实验接线和所有练习题操作。
实验前,要求做好实验预习,掌握运算器的数据传送通道和ALU 的特性,并熟悉本实验中所用的模拟开关的作用和使用方法。
实验过程中,要认真进行实验操作,仔细思考实验有关的内容,把自己想得不太明白的问题通过实验去理解清楚,争取得到最好的实验结果,达到预期的实验教学目的。
实验完成后,要求每个学生写出实验报告。
2. 实验方案:1.两片74LS181(每片4位)以并/串联形式构成字长为8为的运算器。
2.8为运算器的输出经过一个输入双向三态门(74LS245)与数据总线相连,运算器的两个数据输入端分别与两个8位寄存器(74LS273)DR1和DR2的输出端相连,DR1和DR2寄存器是用于保存参加运算的数据和运算的结果。
寄存器的输入端于数据总线相连。
3.8位数据D7~D0(在“INPUT DEVICE”中)用来产生参与运算的数据,并经过一个输出三态门(74LS245)与数据总线相连。
数据显示灯(BUS UNIT)已与数据总线相连,用来显示数据总线上所内容。
4.S3、S2、S1、S0是运算选择控制端,由它们决定运算器执行哪一种运算(16种算术运算或16种逻辑运算)。
5.M是算术/逻辑运算选择,M=0时,执行算术运算,M=1时,执行逻辑运算。
6.Cn是算术运算的进位控制端,Cn=0(低电平),表示有进位,运算时相当于在最低位上加进位1,Cn=1(高电平),表示无进位。
逻辑运算与进位无关。
7.ALU-B是输出三态门的控制端,控制运算器的运算结果是否送到数据总线BUS上。
低电平有效。
计算机组成原理实验报告心得体会
计算机组成原理实验报告心得体会在计算机组成原理实验中,我积极参与并深入学习了计算机的硬件组成、寄存器的操作原理、指令的执行过程等内容。
通过实验的过程,我对计算机的运作方式有了更深入的理解,也掌握了一些实际操作的技巧。
在此实验报告中,我将总结和分享我的心得体会。
一、实验目的与方法分析实验目的:本次实验的目的是通过具体的实践,加深对计算机组成原理的理解。
通过实现并测试一些基本的计算机组件,我们可以更直观地感受到计算机内部各个模块的功能,并对计算机的整体运作有更好的把握。
实验方法:我们根据实验指导书的要求,完成了实验过程中的各项任务。
在实验室中,我们遵循实验步骤进行实验搭建,并在PC上进行相应的调试和测试。
通过观察和记录,我们得到了实验的结果数据,并对结果进行了分析和总结。
二、实验过程及心得体会实验一:门级电路与二进制加法器在这个实验中,我首先了解到了门级电路的概念和实现方式。
通过构建一个半加法器和全加法器,我更好地理解了二进制的加法原理,并学会了使用LogicWorks软件进行电路设计和模拟。
通过观察实验结果,我对门级电路的运作方式有了更深入的认识。
实验二:寄存器与存储器这个实验中,我实现了一个简单的寄存器和存储器,并通过调试和测试验证了其可行性。
通过这个实验,我对寄存器的结构和操作方法有了更好的理解,并掌握了存储器的基本原理。
同时,我也加深了对存储器的读写过程以及地址映射的认识。
实验三:指令的执行过程与控制单元通过这个实验,我学习了计算机指令的执行过程和控制单元的功能。
我了解到指令的执行是通过时钟信号的不断驱动实现的,控制单元负责解析指令并生成相应的控制信号。
通过观察指令的执行流程和信号的变化,我更清晰地认识到指令的作用和计算机的控制机制。
实验四:中央处理器与总线这个实验中,我学习了中央处理器的结构和运行原理。
通过搭建一个简单的CPU,并进行测试和验证,我更好地了解了寄存器、算术逻辑单元和控制单元之间的协作关系。
计算机组成原理实验报告
计算机组成原理实验报告引言计算机组成原理是计算机科学与技术的基础课程之一,通过实验可以更好地理解和掌握计算机的组成和工作原理。
本文将结合实验的过程和结果,详细论述计算机组成原理的一些关键概念和实际应用。
一、实验目的本次实验的目的是通过搭建一个简单的计算机系统,深入了解计算机的各个组成模块,如中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等,并验证计算机的基本工作原理。
二、实验内容本次实验分为两个部分,第一部分是计算机系统的搭建,包括CPU的设计与实现、存储器的设计与实现等;第二部分是对已搭建的系统进行功能测试,包括寄存器的读写、指令的执行等。
1. CPU的设计与实现CPU是计算机的核心处理单元,它负责执行各种指令,并控制计算机的运行状态。
在本次实验中,我们采用了冯·诺依曼结构的单周期CPU设计,包括指令寄存器、算术逻辑单元、控制单元等组成部分。
通过在实验中的操作和执行,我们深入理解了指令的编码方式、运算的过程等。
2. 存储器的设计与实现存储器是计算机系统中的主要组成部分,用于存放指令和数据。
在本次实验中,我们设计了一个简单的存储器,采用了随机存取存储器(RAM)的结构。
通过实验中的存储器读写操作,我们了解了存储器的寻址方式、数据的存取过程等。
三、实验结果与分析经过实验的搭建和测试,我们成功完成了计算机系统的建设,并验证了其基本功能。
在测试过程中,我们发现了一些问题和改进之处,例如CPU的时钟频率过低导致指令执行速度较慢,存储器的容量不足等。
通过对这些问题的研究和分析,我们能够进一步优化和改进计算机系统的性能。
四、实验心得体会通过本次实验,我进一步加深了对计算机组成原理的理解和掌握。
实验中我不仅学到了理论知识,还通过动手搭建和操作实际的计算机系统,加深了对计算机组成原理的实际应用的理解。
同时,我也意识到计算机的设计和实现是一个综合性强的工程,需要考虑多方面的问题,如硬件的选择与优化、指令的设计与调度等。
计算机组成原理实验报告精品9篇
计算机组成原理实验报告课程名称计算机组成原理实验学院计算机专业班级学号学生姓名指导教师20年月日实验一:基础汇编语言程序设计实验1实验目的●学习和了解TEC-XP+教学实验监控命令的用法;●学习和了解TEC-XP+教学实验系统的指令系统;●学习简单的TEC-XP+教学实验系统汇编程序设计。
2实验设备及器材●工作良好的PC机;●TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC。
3实验说明和原理实验原理在于汇编语言能够直接控制底层硬件的状态,通过简单的汇编指令查看、显示、修改寄存器、存储器等硬件内容。
实验箱正如一集成的开发板,而我们正是通过基础的汇编语言对开发板进行使用和学习,过程中我们不仅需要运用汇编语言的知识,还需要结合数字逻辑中所学的关于存储器、触发器等基本器件的原理,通过串口通讯,实现程序的烧录,实验箱与PC端的通讯。
4实验内容1)学习联机使用TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC;2)学习使用WINDOWS界面的串口通讯软件;3)使用监控程序的R命令显示/修改寄存器内容、D命令显示存储内容、E命令修改存储内容;4)使用A命令写一小段汇编程序,U命令反汇编输入的程序,用G命令连续运行该程序,用T、P命令单步运行并观察程序单步执行情况。
5实验步骤1)准备一台串口工作良好的PC机器;2)将TEC-XP+放在实验台上,打开实验箱的盖子,确定电源处于断开状态;3)将黑色的电源线一段接220V交流电源,另一端插在TEC-XP+实验箱的电源插座里;4)取出通讯线,将通讯线的9芯插头接在TEC-XP+实验箱上的串口"COM1"或"COM2"上,另一端接到PC机的串口上;5)将TEC-XP+实验系统左下方的六个黑色的控制机器运行状态的开关置于正确的位置,再找个实验中开关应置为001100(连续、内存读指令、组合逻辑、联机、16位、MACH),6)控制开关的功能在开关上、下方有标识;开关拨向上方表示"1",拨向下方表示"0","X"表示任意,其他实验相同;7)打开电源,船型开关盒5V电源指示灯亮;8)在PC机上运行PCEC16.EXE文件,根据连接的PC机的串口设置所用PC机的串口为"1"或"2",其他的设置一般不用改动,直接回车即可; (8)按一下"RESET"按键,再按一下"START"按键,主机上显示:6实验截图及思考题【例3】计算1到10的累加和。
计算机组成原理实验
计算机组成原理实验计算机组成原理实验报告1. 引言计算机组成原理实验是计算机类专业学生进行的重要实践课程之一。
通过实验,学生可以深入了解计算机系统的各个组成部分以及它们的功能和工作原理。
2. 实验目的本次实验的主要目的是探究计算机中的主要组成部分,包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备以及硬盘等,并了解它们的相互连接与调度方式。
3. 实验装置和材料本实验使用了一台计算机,配备有Intel Core i7处理器、8GB 内存和500GB硬盘。
实验中还使用了键盘、鼠标和显示器等输入输出设备。
4. 实验过程及结果4.1 CPU实验在这个实验中,我们通过编写汇编语言程序来实现简单的数值运算。
实验结果显示,CPU能够根据程序逐条执行指令,并正确计算出结果。
4.2 内存实验通过编写C语言程序,我们对内存进行读写操作。
实验结果显示,内存可以正确存储和读取数据,并且能够保持数据的一致性。
4.3 输入输出设备实验在这个实验中,我们测试了键盘和鼠标的输入功能以及显示器的输出功能。
实验结果显示,输入设备能够正确识别用户的输入,而输出设备能够正确显示结果。
4.4 硬盘实验通过读写文件的操作,我们测试了硬盘的存储和检索功能。
实验结果显示,硬盘能够正确存储和读取文件,并且能够在短时间内进行大量的数据传输。
5. 结论通过本次实验,我们深入了解了计算机系统的各个组成部分以及它们的功能和工作原理。
实验结果表明,计算机的各个组件能够正常工作,并且能够协同工作以完成复杂的任务。
6. 参考文献[1] 《计算机组成原理实验指导书》[2] Smith, J.E., & Jones, P. 《Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface》. Morgan Kaufmann, 2014.。
计算机组成原理实验报告
计算机组成原理实验报告计算机组成原理实验报告引言:计算机组成原理是计算机科学与技术专业的重要课程之一,通过实验可以更好地理解和掌握计算机的组成原理。
本篇实验报告将介绍我们在计算机组成原理实验中所进行的实验内容和实验结果。
实验一:逻辑门电路设计在这个实验中,我们学习了逻辑门电路的设计和实现。
通过使用门电路,我们可以实现与门、或门、非门等基本逻辑运算。
我们首先学习了逻辑门电路的真值表和逻辑代数的基本运算规则,然后根据实验要求,使用逻辑门电路设计了一个简单的加法器电路,并通过仿真软件进行了验证。
实验结果表明,我们设计的加法器电路能够正确地进行二进制数的加法运算。
实验二:数字逻辑电路实现在这个实验中,我们进一步学习了数字逻辑电路的实现。
通过使用多路选择器、触发器等数字逻辑元件,我们可以实现更复杂的逻辑功能。
我们首先学习了多路选择器的原理和使用方法,然后根据实验要求,设计了一个4位二进制加法器电路,并通过数字逻辑实验板进行了搭建和测试。
实验结果表明,我们设计的4位二进制加法器能够正确地进行二进制数的加法运算。
实验三:存储器设计与实现在这个实验中,我们学习了存储器的设计和实现。
存储器是计算机中用于存储和读取数据的重要组成部分。
我们首先学习了存储器的基本原理和组成结构,然后根据实验要求,设计了一个简单的8位存储器电路,并通过实验板进行了搭建和测试。
实验结果表明,我们设计的8位存储器能够正确地存储和读取数据。
实验四:计算机硬件系统设计与实现在这个实验中,我们学习了计算机硬件系统的设计和实现。
计算机硬件系统是计算机的核心部分,包括中央处理器、存储器、输入输出设备等。
我们首先学习了计算机硬件系统的基本原理和组成结构,然后根据实验要求,设计了一个简单的计算机硬件系统,并通过实验板进行了搭建和测试。
实验结果表明,我们设计的计算机硬件系统能够正确地进行指令的执行和数据的处理。
结论:通过这些实验,我们深入学习了计算机组成原理的相关知识,并通过实践掌握了计算机组成原理的基本原理和实现方法。
计算机组成原理的实验报告
计算机组成原理的实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解计算机组成原理中的关键概念和组件,通过实际操作和观察,增强对计算机硬件系统的认识和掌握能力。
具体包括:1、了解计算机内部各部件的工作原理和相互关系。
2、熟悉计算机指令的执行流程和数据的传输方式。
3、掌握计算机存储系统的组织和管理方法。
4、培养分析和解决计算机硬件相关问题的能力。
二、实验设备本次实验使用的设备包括计算机、逻辑分析仪、示波器以及相关的实验软件和工具。
三、实验内容1、运算器实验进行了简单的算术运算和逻辑运算,如加法、减法、与、或等操作。
观察运算结果在寄存器中的存储和变化情况。
2、控制器实验模拟了指令的取指、译码和执行过程。
分析不同指令对计算机状态的影响。
3、存储系统实验研究了内存的读写操作和地址映射方式。
考察了缓存的工作原理和命中率的计算。
4、总线实验观察数据在总线上的传输过程和时序。
分析总线竞争和仲裁的机制。
四、实验步骤1、运算器实验步骤连接实验设备,将运算器模块与计算机主机相连。
打开实验软件,设置运算类型和操作数。
启动运算,通过逻辑分析仪观察运算过程中的信号变化。
记录运算结果,并与预期结果进行比较。
2、控制器实验步骤连接控制器模块到计算机。
输入指令序列,使用示波器监测控制信号的产生和变化。
分析指令执行过程中各个阶段的状态转换。
3、存储系统实验步骤搭建存储系统实验电路。
进行内存读写操作,改变地址和数据,观察存储单元的内容变化。
分析缓存的替换策略和命中率的影响因素。
4、总线实验步骤连接总线模块,配置总线参数。
多个设备同时发送数据,观察总线的仲裁过程。
测量数据传输的时序和带宽。
五、实验结果与分析1、运算器实验结果加法、减法等运算结果准确,符合预期。
逻辑运算的结果也正确无误。
观察到在运算过程中,寄存器的值按照预定的规则进行更新。
分析:运算器的功能正常,能够准确执行各种运算操作,其内部的电路和逻辑设计合理。
2、控制器实验结果指令能够正确取指、译码和执行,控制信号的产生和时序符合指令的要求。
计算机组成原理学生实习报告
计算机组成原理学生实习报告第一篇:计算机组成原理学生实习报告温岭市职业技术学校学生实习(实验)报告班级学号姓名指导教师实习时间实习课题: 计算机组装实习目的:熟悉计算机硬件组装硬件组装流程实习器材与设备:旧电脑数据线螺丝刀等实习过程:1.准备机箱2.安装主板上的部件3.将主板装入机箱4.连接机箱至主板的控制线5.实习小结:(写实习报告要求:1.有图纸的请附在报告反面2.写出具体过程包括编程、步骤)第二篇:计算机组成原理《计算机组成原理》实验任务计识。
算机原理是计算机科学与技术及相关专业的一门专业基础课,是一门重点科,在计算机硬件的各个领域中运会用到计算计原理的有关知本实验课程的教学目的和要求是使学生通过实验手段掌握计算机硬件的组成与设计、制造﹑调试﹑制造﹑维护等多方面的技能同时训练动手的能力,也使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练. 第三篇:计算机组成原理上机实习报告总结经过这次课程设计我们了解了很多知识,也学到了一些课本中没有的知识点,实践给我们带来了很多快乐,但是在这快乐中我们有着艰辛,在我们接完线的时候,去运行机器总是出错,我们一步一步的检查,到最后一遍又一遍的重新连线,到最后终于成功了,心里有着一般人没有的喜悦。
计算机组成原理设计与实践实验课程不仅仅是对理论的验证,重要的是技术训练和能力培养,包括动手能力、分析问题和解决问题的能力、书写能力和表达能力、团队协作能力等的培养也就是要注重学生的工程能力,培养学生完成项目实践的能力,同时,要培养学生交流的能力,能够很好地表达自己的设计思想,这也是工程实践中必不可少的。
因此,在整个课程中,指导教师多次与学生交流设计方案,让学生在与老师的交流中逐渐理解处理器的工作原理。
同时,培养学生书写报告的能力,很多学生只注重编程序,而不重视课程报告的撰写,这需要老师的引导和成绩比例分配的导向,让学生真正理解报告不仅是写给老师看的,更重要的是真正通过报告的形式提交自己的设计思想。
计算机组成原理实验报告
实验1 通用寄存器实验一、实验目的1.熟悉通用寄存器的数据通路。
2.了解通用寄存器的构成和运用。
二、实验要求掌握通用寄存器R3~R0的读写操作。
三、实验原理实验中所用的通用寄存器数据通路如下图所示。
由四片8位字长的74LS574组成R1 R0(CX)、R3 R2(DX)通用寄存器组。
图中X2 X1 X0定义输出选通使能,SI、XP控制位为源选通控制。
RWR为寄存器数据写入使能,DI、OP为目的寄存器写选通。
DRCK信号为寄存器组打入脉冲,上升沿有效。
准双向I/O输入输出端口用于置数操作,经2片74LS245三态门与数据总线相连。
图2-3-3 通用寄存器数据通路四、实验内容1.实验连线2.寄存器的读写操作①目的通路当RWR=0时,由DI、OP编码产生目的寄存器地址,详见下表。
通用寄存器“手动/搭接”目的编码②通用寄存器的写入通过“I/O输入输出单元”向R0、R1寄存器分别置数11h、22h,操作步骤如下:通过“I/O输入输出单元”向R2、R3寄存器分别置数33h、44h,操作步骤如下:③源通路当X2~X0=001时,由SI、XP编码产生源寄存器,详见下表。
通用寄存器“手动/搭接”源编码④通用寄存器的读出五、实验心得通过这个实验让我清晰的了解了通用寄存器的构成以及通用寄存器是如何运用的,并且熟悉了通用寄存器的数据通路,而且还深刻的掌握了通用寄存器R3~R0的读写操作。
实验2 运算器实验一、实验目的掌握八位运算器的数据传输格式,验证运算功能发生器及进位控制的组合功能。
二、实验要求完成算术、逻辑、移位运算实验,熟悉ALU运算控制位的运用。
三、实验原理实验中所用的运算器数据通路如图2-3-1所示。
ALU运算器由CPLD描述。
运算器的输出FUN经过74LS245三态门与数据总线相连,运算源寄存器A和暂存器B的数据输入端分别由2个74LS574锁存器锁存,锁存器的输入端与数据总线相连,准双向I/O输入输出端口用来给出参与运算的数据,经2片74LS245三态门与数据总线相连。
计算机组成原理实验报告3
计算机组成原理实验报告3上海⼤学计算机组成原理实验报告三姓名:学号:座位号:上课时间:教师:报告成绩:⼀.实验⽬的1. 读出系统已有的微指令,并理解其含义。
2. 设计并实现微指令系统。
⼆.实验原理1.微指令构造①译码器:前两次实验的每⼀项操作都是通过⼈⼯设置电键ki的位置——Ki编码,然后给出⼀个CK脉冲来完成。
如果有⼀个器件能给出对应与每个操作的ki编码,这个器件就可以代替我们来为操作译码——产⽣控制信号,这个器件就是指令译码器,也叫控制器。
常见的控制器有两种:⽤组合逻辑电路实现控制信号的逻辑电路结构和⽤存储器实现控制信号的微程序结构。
前者将在《在系统编程技术及应⽤》课程中学习。
这⾥学习后者。
②微指令:把⼀个操作的控制总线编码放在⼀个存储单元中,同时给出调⽤这个单元的⽅法(例如:这个单元的地址),则对使⽤者⽽⾔,这个调⽤⽅法等价于控制总线编码本⾝,⼆者都称为微指令(不同场合具体指向不同或没有区别)。
对于操作:“ACH送⼊寄存器A”有ki编码:1111 11110,假定将其存⼊⼀个地址为F3H的随意选取的存储器单元中,且可以⽤“读F3”的⽅式取出这个内容并送上控制总线,则“读F3”和1111 11110是这个操作的微指令,这两个表达形式等价。
③操作序列的形式化表述:同理:把操作“BDH送⼊寄存器W”的ki编码1111 11101存⼊随意选取的FDH地址单元;操作“A-W”的ki编码1111 00111存⼊随意选取的B2H地址单元;操作“直通门D的内容送OUT寄存器”的编码0100 111111存⼊DCH地址单元。
④实验箱的微指令系统:制造⼚的⼯程师根据这个实验箱的功能、部件数量、必须的基本操作等要求,给它安排了24条控制线——控制总线宽度为24。
相应地,每条微指令有24位、微程序存储器的每个地址也必须是24位的存储单元。
于是⼚家把3⽚8位存储器的对应地址并接在⼀起,构成⼀个24位的存储器。
具体连接见下图1。
计算机组成原理实验报告(4个)
上海建桥学院本科实验报告课程名称:计算机组成原理学号:姓名:专业:班级:指导教师:课内实验目录及成绩序号实验名称页码成绩1 八位算术逻辑运算 12 静态随机存取存储器实验63 数据通路114 微程序控制器的实现16总成绩信息技术学院2014年03 月20 日上海建桥学院实验报告课程名称:计算机组成原理实验类型:验证型实验项目名称:八位算术逻辑运算实验地点:实验日期:年月日一、实验目的和要求1、掌握运算器的基本组成结构;2、掌握运算器的工作原理。
二、实验原理和内容实验采用的运算器数据通路如图1-1所示,ALU逻辑功能表如表1-1所示。
图1-1运算器原理图ALU部件由一片 CPLD实现,内部含有三个独立的运算部件,分别为算术、逻辑和移位运算部件。
输入数据IN[7..0](由插座JP22引出)通过拨动开关sK7..sK0产生(开关由插座JP97引出)。
数据存于暂存器A或暂存器 B中(暂存器A和B的数据可在 LED灯上实时显示),三个部件可同时接受来自暂存器 A和 B的数据。
各部件对操作数进行何种运算由控制信号S3…S0和CN_I来决定(S3…S0由插座JP18引出;CN_I由插座JP19引出),可通过拨动开关sK23..sK20和sK12设置(开关由插座JP89、JP19引出)。
运算结果由三选一多路开关选择,任何时候,多路开关只选择三个部件中的一个部件的运算结果作为ALU的输出。
ALU的输出ALU_D7..ALU_D0通过三态门74LS245送至CPU内部数据总线(iDBus)上(由插座JP25引出),并通过扩展区单元的的二位数码管和DS94..DS101LED灯显示(LED灯由插座JP62引出)。
如果运算影响进位标志FC、零标志FZ、正负标志FS,则在T3状态的下降沿,相应状态分别锁存到FC、FZ、FS触发器中,实验仪设有LED灯显示各标志位状态。
操作控制信号wA(允许写暂存器A)、wB(允许写暂存器B)、rALU(允许ALU结果输出到内部数据总线(iDBus)上)由JP19引出,都为低电平有效,实验时可通过连接开关sK15..sK13设置(开关由插座JP92引出)。
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计算机组成原理课程实习报告 2010-2011(2)
班级:软件09—1
学号:0910107020
姓名:田航
2011年6月12 日
计算机组成原理实习报告
内容要求:
将布置的5道题具体写入实习报告,最后写出在课程实习中的收获与感受;以及对这门课程教学的意见或建议。
题目:
一、分析实验六的执行过程
二、分析P1测试和P4测试两条指令的微地址转移方向
三、修改MOV指令,该怎样实现
四、设计一条机器指令IN BX,KIN,数据输入电路—>BX 微程序入口
地址为16,将源程序中的MOV指令替换,在运行,写出执行过程和结
果
五、设计一条机器指令SUB AX,BX AX-BX—>AX,微地址为:17 ,
将源程序中的ADD指令替换,在运行,写出执行过程和结果
答案分析:
一、实验原理:在机器指令的执行过程中,从CPU内存中取出一条机器指令
到执行结束为一个指令周期,指令由微指令组成的序列来完成,一条机器指令对应一段微程序。
指令执行过程:首先微指令的入口地址为000000在控制开关的作用下进入P4测试,然后启动RUN,得到下一个微指令入口为010011,再进行P1测试,由于F1,F2,F3均为1,进行无操作。
又进入下一个微地址入口:000001,进行的操作为:PC—>AR ,PC+1,RAM—>D_BUS—>IR,即将pc的内容送到AR中,并使PC+1指向下一条指令,接着进行下一条微指令000010,将6116中的第一条机器指令取出,有P1有效可知将第一条指令放入IR中,又进入下指字段(011001),执行完IN操作后,再依次根据上述过程分别进行P1测试,入口地址为12,进
行MOV操作,再进行P1测试,入口地址为11,再进行ADD操作,接着进行P1测试,入口地址为13,进行OUT操作,最后再进行一次P1测试,入口地址为14,进行JMP操作。
指令执行流程:000000—010011—000001—000010—011001—001000—000001—000010—011001—001010—000111—000001—000010—011001—001001—000011—000110—000001—000010—011001—001011—000001—000010—011001—001100—001101—000001
二、P1测试:从内存中取出一条机器指令放入指令寄存器IR中,进行P1测
试,P1=0,其他的都为1,由于有“当SA4—SA0为0时,对应的UA5—UA0被置1,否则保持MS原值不变”的原则,在微地址形成电路的作用下得到下一条指令,会有5种入口地址。
P4测试:P4测试则是以CA1、CA2为测试条件的,出现了写机器指令,读机器指令,运行机器指令三条分支,它们分别占用了三个固定的微地址单元,而CA1、CA2的4种不同组合可对应以上的三种分支。
三、地址机器指令
0000 0001 0010 0001
0000 0010 0000 0010
其实这个过程与“一”中的操作唯一不同就是机器地址不同而已,将01改为02即可,其他不变。
四、机器指令为:01100001,微地址为001110,微指令完成KIN—>BX,微代
码为:000000011000111111000001 (018FC1)
替换后的程序执行流程为:000000—010011—000001—000010—011001—001000—000001(输入第一个数据1234)—000010—011001—001110—000001(输入第二个数据1234)—000010—011001—001001—000011—000110—000001—000010—011001—001011(输出结果2468)—000001—000010—011001—001100—001101—000001(结束执行)
五、Sub 机器指令有三条微指令构成:
1 .AX—>D_BUS—>LT1
2. BX—>D_BUS—>LT2
3. LT1-LT2—>AX
机器指令应为:01110000
微地址(二进制)微代码(十六进制)
001 111 0000 00000 100 000 111 011010(0041C4)
011 010 0000 00000 010 100 111 011011(0029C5)
011 011 0110 00000 000 001 111 000001(6003C1)
替换后的程序执行流程为:000000—010011—000001—000010—011001—001000—000001(输入数据12)—000010—011001—001010—000111—000001—000010—011001—001111—011010—011011—000001—000010—011001—001011(输出结果11)—000001—000010—011001—001100—001101—000001
(结束执行)
六、实验心得:
这是组成原理课的第一次实验,我们按小组做实验,我们小组有三人。
在实验前就预习过了实验指导,所以当对着组成原理实验板的时候也不害怕,看着指导书,一步步按照步骤来,调整ALU-BUS、SW-BUS#/M1/LDDR1/M2/LDDR2和运算类型选择端S2,S1,S0记录下实验数据。
在整个实验过程中我们互相帮助,互相检查,看有没有做错的地方,通过三个人的互相合作,整个实验做得很快。
所以实验前预习实验指导是很重要的,在做实验过程中也要仔细认真,同组人之间要互相配合才能把实验正确完成。