计算机组成课程设计模板(2010)
计算机组成课程设计
计算机组成课程设计一、实验任务1、按给定的数据格式和指令系统在所提供的器件范围内，设计一个具有微程序控制的计算机系统，并组装调试成功。
2、在组装调试成功的基础上，分别画出运算器模块框图，写出运算器的控制信号操作流程图。
画出存储器模块框图，写出存储器的操作流程图。
画出整机总体框图、写出整机微程序执行过程。
编写程序，写出整机操作步骤和调试过程小结。
二、实验设备及器件1、5V 稳压电源2、计算机组成实验台3、常用工具：镊子、测试笔、专用小起子及插接导线。
三、实验板数据通路介绍实验板左面各部分数据通路如图所示，有程序计数器、运算器、存储器、寄存器，另外工作脉冲时序电路在实验板左下面。
数据输入部分、微程序控制器、停机电路、译码电路、判C 、Z 电路在实验板右面搭接。
四、启、停电路启停逻辑电路的作用是对脉冲源产生的主脉冲进行完整、有效的控制，保证计算机时序电路能从第一个脉冲开始启动，到最后一个脉冲停止。
并且必须保证第一个脉冲和最后一个脉冲的波形完整。
简单的启停电路如图所示。
如果只使用一个触发器来控制主脉冲的输出，由于停机触发器置“1”的状态是随机的，它的出现和消失很可能正好处于主脉冲的高电位期间，这样它的输出也就可能会使第一个或最后一个脉冲不完整。
BUSR74LS670X2三态门74LS244SA 74LS273SB 74LS273显示ALU 74LS181X2P C +1L o d P C P C -B U SG PC74LS161X2三态门74LS244GCK LDCK CK L o d S AL o d S BS 0S 2S 3S 1MC nF -B U Scs wW BR B R A W A W ER E MAR 74LS273RAM 2114X2CK L o d M A RD L X L简单的启停电路改进后的电路利用维持阻塞原理，增加几片与非门电路，就可以保证在启动或者停止时，所发出的脉冲都完整无缺。
计算机组成课程设计
计算机组成课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握计算机硬件的基本组成，包括CPU、内存、硬盘、输入输出设备等；2. 了解计算机硬件的工作原理，如CPU的运算和控制过程，内存的读写机制等；3. 掌握计算机性能的主要指标，如CPU主频、内存容量、硬盘速度等。
技能目标：1. 能够运用所学的计算机组成知识，分析并解决实际计算机使用过程中遇到的问题；2. 学会使用相关软件检测和评估计算机硬件性能；3. 能够自主搭建一台简单的计算机，并进行基本的硬件组装和调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机硬件的兴趣和热情，提高学习积极性；2. 培养学生团队合作意识，学会在团队中分工与协作；3. 增强学生的创新意识和动手能力，鼓励他们勇于尝试，善于发现问题并解决。
本课程针对高中年级学生，结合计算机组成原理和硬件知识，注重理论与实践相结合。
课程性质为实践性较强的学科，要求学生在掌握理论知识的基础上，能够运用所学解决实际问题。
考虑到学生的年龄特点和认知水平，课程目标设定既注重基础知识的学习，也关注实践技能的培养，同时关注学生情感态度价值观的塑造，使他们在学习过程中形成良好的学习态度和价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容1. 计算机硬件基本组成- 教材章节：第1章 计算机硬件概述- 内容：CPU、内存、硬盘、输入输出设备等硬件组件的功能和作用。
2. 计算机硬件工作原理- 教材章节：第2章 CPU与内存- 内容：CPU的运算和控制过程，内存的读写机制，数据总线、地址总线、控制总线的原理。
3. 计算机性能指标与评估- 教材章节：第3章 计算机性能- 内容：CPU主频、内存容量、硬盘速度等性能指标，性能评估方法。
4. 实践操作与硬件组装- 教材章节：第4章 硬件组装与维护- 内容：计算机硬件组装过程，基本调试方法，常见故障排除。
5. 计算机硬件发展趋势与新技术- 教材章节：第5章 计算机硬件新技术- 内容：介绍计算机硬件领域的新技术、新趋势，如固态硬盘、虚拟现实等。
计算机组成与体系结构课程设计
计算机组成与体系结构课程设计一、设计背景计算机组成与体系结构是计算机科学与技术专业中的一门重要基础课程，它是学生全面认识计算机硬件、软件系统的入门课程。
此次课程设计旨在通过设计和实现一个简单的计算机系统的方式，让学生深入理解计算机的组成原理和工作方式，培养学生的计算机系统设计和编程能力。
二、设计目的本课程设计的主要目的是：1.加深学生对计算机系统组成和工作方式的理解；2.培养学生利用计算机系统构建实际系统的能力；3.提高学生的编程和调试能力；4.加强学生的团队合作和信息交流能力。
三、设计内容1.设计和实现一个简单的计算机系统，包括计算机的处理器、存储器、输入输出设备等；2.设计和实现计算机系统的指令集、操作系统、文件系统等软件功能；3.设计和实现测试和调试工具，进行系统测试和调试；4.进行实际系统的性能测试和优化；5.编写课程设计报告，对整个系统进行详细描述，并对设计过程和实现过程进行总结。
四、设计流程本课程设计的流程如下：1.组建项目团队，确定团队各成员的职责；2.研究计算机系统的组成原理和工作方式；3.确定计算机系统的基本要求和功能；4.制定计算机系统的整体设计方案；5.实现计算机系统的硬件和软件功能；6.进行系统测试和调试，优化系统性能；7.编写课程设计报告。
五、设计语言与环境1.计算机系统的硬件设计使用Verilog语言，并采用Quartus II软件进行仿真和实现；2.计算机系统的软件设计使用C语言，并采用GCC编译器进行编译。
六、设计要求1.计算机系统的硬件设计要求符合计算机系统的基本工作原理和规范；2.计算机系统的软件设计要求符合C语言编程规范，并能够实现计算机系统的基本功能；3.计算机系统的测试和调试要求严谨认真，确保系统的稳定性和性能；4.编写课程设计报告要求内容全面、结构清晰，文句通顺、简明易懂。
七、设计成果展示本课程设计成果包括：1.计算机系统的完整硬件和软件实现；2.计算机系统的详细测试和调试报告；3.计算机系统的设计和实现文档；4.课程设计报告和演示材料。
《计算机操作系统》课程设计(2010年版)
《计算机操作系统》课程设计一、设计题目1.绘制描述事件先后顺序的前驱图。
（2人）4分●建立前驱图的数据结构描述；●建立绘制前驱图的例程，包括结点和有向边；●可以删除、添加结点或有向边；●可用鼠标在窗口的任意位置指点，确定结点或有向边位置；●可以拖动现有结点的位置，与该结点相连的有向边也随之移动；●可以将前驱图存入文件，从文件中取出；2.绘制简单程序片段的前驱图。
（2人）* 4分●建立前驱图的数据结构描述；●可以从键盘或对话框接收程序片段；●可将程序片段存入磁盘文件或从文件中取出；●对程序片段进行词法分析，得出各语句之间的依赖关系；●画出各语句间的前驱图；3.Intel 80x68系列CPU的环保护机制：分析CIH病毒代码。
（1人）3分●查找CIH病毒代码资料；●分析代码；●找到CIH病毒绕过CPU环保护机制的方法；●分析代码的工作流程，画出相应的流程图。
●写出分析报告；4.多进程/线程编程：临界区控制、线程互斥与同步。
（1人）3分●设置两个进程/线程，一个执行计算N:=N+1，另一个将N的值输出到窗口；●为减慢进程/线程的执行速度，可以在程序中插入Sleep(1000)语句，1000表示程序停顿1000ms，；●在窗口上显示结果；●设法调整两个进程/线程的执行顺序，使之出现教材P29上所列出的（1）、（2）、（3）三种情况；●设置互斥信号量，保证两线程互斥使用共享变量N；●设置同步信号量，保证两线程按指定顺序运行；5.多进程/线程编程：生产者-消费者问题。
（1人）5分●设置两类进程/线程，一类为生产者，一类为消费者；●建立缓冲区的数据结构；●随机启动生产者或消费者；●显示缓冲区状况；●随着进程/线程每次操作缓冲区，更新显示；6.多进程/线程编程：读者-写者问题。
（1人）5分●设置两类进程/线程，一类为读者，一类为写者；●随机启动读者或写者；●显示读者或写者执行状态；●随着进程/线程的执行，更新显示；7.多进程/线程编程：哲学家问题。
计组课程设计模板
《计算机组成原理与系统结构》课程设计实验报告课题：班级：姓名：完成日期：一、 课程设计步骤：1. 确定设计目标：经综合考虑各类功能的模型机实现的难易程度，以及自身的知识水平，我们小组决定选定课题为“求解两数的最大公约数”。
当向模型机输入两个数之后，经过计算输入这两个数的最大公约数。
2. 确定指令系统 （1）数据格式8位，其格式如下：其中，第7位为符号位，数值的表示范围是：。
（2）指令格式模型机设计四大类指令共16条，其中包括算术逻辑指令、I/O 指令、访问及转移指令和停机指令。
① 算术逻辑指令设计九条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄存器直接寻址，其格式如下：其中，OP-CODE 为操作码，RS 为源寄存器，RD 为目的寄存器，并规定：② I/O 指令输入（1N其中，addr=01时，选中“INPUT DEVICE ”中的开关组作为输入设备，addr=10时，选中“INPUT DEVICE ”中的数码块作为输入设备。
③ 访问指令及转移指令模型机设计两条访问指令，即存数（STA ）、取数（LDA ），两条颛臾指令，。
D 为位移量（正负均可），M本模式机规定变址寄存器RI指定为寄存器R2④停机指令（3）指令系统在这次课程设计中，我们为实现模型机求解两个数的最大公约数功能，主要用到MOV、SBC、CMP（新设计指令）、JMP、BZC、IN、OUT、HALT八条机器指3. 总体结构和数据通路数据通路框图参见附录1所示：4.微程序流程图微程序流程图参见附录2所示：二、课程设计总结：通过这次课程设计，了解和掌握了模型机的硬件结构以及关于微程序的设计。
实验初期无从下手，通过对实验教材中7.2复杂模型机设计实验的练习，熟悉了实验环境和实验设备，同时也在实验摸索过程中对我们小组需要设计的课题有了初步的构想。
课程中，在陈老师的指导下，我们将课程设计分解为一步一步的小目标，并逐个完成，最终实现模型机的最终功能。
计算机组成原理课程设计模板
计算机组成原理课程设计一、课程目的1.在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成系统构造一台基本模型计算机。
2.为其定义五条机器指令，并编写相应的微程序，具体上机调试掌握整机的概念。
二、课程内容1．课程原理部件实验过程中，各部件单元的控制信号是人为模拟产生的，而本次课程能在微程序控制下自动产生各部件单元控制信号，实现特定指令的功能。
这里，计算机数据同路的控制将由微程序控制来完成，CPU从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期全部由微指令组成的序列来完成，即一条机器指令对应一个微程序。
本课程采用五条机器指令：IN（输入）、ADD（二进制加法）、STA（存数）、OUT （输出）、JMP（无条件跳转），其指令格式如下（前四位为操作码）：助记符机器指令码说明IN 0000 0000 输入设备上的数据送入R0 ADDaddr 0001 0000 xxxxxxxx R0+[addr]→R0STA addr 0010 0000 xxxxxxxx R0→[addr]OUT addr 0011 0000 xxxxxxxx [addr] →BUSJMP addr 0100 0000 xxxxxxxx addr→PC其中IN为单子长（8位），其余为双字长指令，xxxxxxxx为addr为对应的二进制地址码。
为了向RAM中装入程序和数据，检查写入是否正确，并能启动程序执行，还必须涉及三个控制台操作微程序。
存储器读操作（KRD）：拨动总清零开关CLR后，控制台开关SWB、SW A为“0 0”时，按START微动开关，可对RAM连续手动读操作。
存储器写操作（KWE）：拨动总清零开关CLR后，控制台开关SWB、SWA为“0 1”时，按START微动开关，可对RAM连续手动写入。
启动程序：拨动清零总开关CLR后，控制台开关SWB、SWA置为“1 1”时，按START微动开关，即可转入到第01号“取址”微指令，启动程序运行。
计算机组成课程设计
计算机组成原理实验及课程设计报告书学年第学期系别专业指导老师实验人同组人班级实训时间编制时间微程序控制器实验一、实验目的通过看懂教学计算机中已经设计好并正常运行的数条基本指令（例如:ADD、MVRR、OUT、MVRD、JR、RET等指令）等功能，格式和执行流程，然后自己设计几条指令的功能、格式和执行流程。
并在教学计算机上实现、调试正确。
其最终要达到的目的是：1、深入理解计算机微程序控制器的功能，组成知识；2、深入地学习计算机各类典型指令地执行流程；3、对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念；4、学习微程序控制器地设计过程和相关技术。
二、实验说明控制器设计是学习计算机总体组成和设计的最重要的部分。
要在TEC-2000教学计算机完成这项实验，必须比较清楚地懂得：1、TEC-2000教学机的微程序控制器主要由微程序小板和教学机上的7片GAL20V8组成；2、TEC-2000教学机上已实现的全部基本指令和留给用户实现的19条扩展指令的控制信号都是由微程序小板上的7片MPROM给出的。
3、应了解监控程序的A命令只支持基本指令，扩展指令应用E命令将指令代码写入到相应的存储单元中；并能用T、P命令单步执行高度扩展指令，只能用G 命令执行扩展指令。
4、要明白TEC-2000教学机支持的指令格式及指令流程分组情况：理解TEC-2000教学机中已经设计好并正常运行的各类指令的功能、格式和执行流程，也包括控制器设计与实现中的具体线路和控制信号的组成。
5、要明确自己要实现的指令格式、功能、执行流程设计中必须遵从的约束条件。
为了完成自己设计几条指令的功能、格式和执行流程，并在教学计算机上实现、调试正确的实验内容，具体过程包括：（1）确定指令格式和功能，包括操作码，指令中其它字段的内容分配和使用。
指令中字段的使用和分配要受教学机已有硬件的约束，应尽量与已实现指令的格式和分类办法保持一致;（2）按新指令的功能和格式，设计指令的执行流程。
计算机组成课程设计
计算机组成原理课程设计目录1.第一部分复杂模型计算机的设计任务 (3)设计目的 (3)设计任务 (3)设计指标 (3)实验类型 (3)实验设备 (3)2.第二部分模型计算机的总体设计 (4)主要部件的工作原理 (4)微程序的设计 (5)微地址转移逻辑的设计 (7)3.第三部分模型及的组装的调试 (9)模型机的组装 (9)模型机的调试 (10)实验步骤 (11)4.第四部分附录 (11)八位数据原理总图 (12)微程序流程图 (12)微程序控制器原理图 (13)微程序代码表(十六位) (14)机器码汇............17 编程序 (18)5.第五部分小结 (18)第一部分复杂模型计算机的设计任务一、设计目的：建立清晰完整的整机概念；学习设计与调试计算机的基本方法与步骤；培养严谨的科研风格与独立的工作能力。
二、设计任务：综合运用所学计算机原理知识，按给定的指令系统和数据格式，在所提供设备的范围内，设计一台字长八位的由微程序控制的模型计算机。
设计并实现较为完整的八位模型计算机。
设计微程序控制器的逻辑原理电路图；设计微地址转移的逻辑电路图；设计说明书。
三、设计指标：字长八位；时钟源MF=QB=1μs;内存容量不得小于2^8；指令系统不得小于十四条。
要求算术逻辑指令七条，访问内存和程序控制指令四条、输入输出指令两条、其他指令一条。
四、实验类型：设计型实验五、实验设备：CM++试验仪一台；双总示波器一台；集成电路芯片及排线若干。
第二部分模型计算机的总体设计总体设计的主要任务是根据设计要求选出所需要的主要器件，计算机的工作过程实质是不同的数据流在控制信号的作用下，在限定的数据通道中进行传送。
数据通路的不同指令所通过的操作过程也不同，机器结构也各不相同。
因此对数据通道的设计及其应用也是非常重要的。
总体设计的原则是性价比好，尽量使用大规模的集成电路器件，以便大大减少接线的工作量。
一、主要部件的工作原理：通常把许多寄存器之间传送信息的通道称为“数据通路”。
计算机组成课程设计
一、选题意义抢答器是为智力竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。
整个课程设计核心内容就是时序逻辑电路、组合逻辑电路，在这次课程设计中，我选择涉及时序逻辑电路和触发器的抢答器系统。
抢答器是在规定的时间内，各组参赛者比快抢答的一个电路，同时，在规定时间内如果已有参赛者按钮了，就封锁其他参赛者的按键功能，同时主持人有控制整个电路的功能。
抢答器的设计，可以使我更加了解时序逻辑电路的特性，在设计工程中独立思考，使我的设计能力得到相应的提到，同时也提高了我动手能力。
二、课题设计要求1、利用D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路设计四人智力竞赛抢答器。
2、用面包板完成四人智力竞赛抢答器的线路连接和调试。
三、设计原理如图1所示为智力抢答器总体方框图。
其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到"清除"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，选手抢答时，抢答器完成功能：优先判断、编号锁存。
当一轮抢答之后，如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。
图1 智力抢答器总体方框图图2为供四人用的智力竞赛抢答装置线路，用以判断抢答优先权。
图2 智力竞赛抢答装置原理图图中F1为四D触发器74LSl75，它具有公共置0端和公共CP端，F2为双4输入与非门74LS20，F3是由74lLS00组成的多谐振荡器，F4是由74LS74组成的四分频电路，F3、F4组成抢答电路中的CP时钟脉冲源。
抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关，74LSl75的输出Q1～Q n全为0，所有发光二极管LED均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先作出判断的参赛者立即按下开关对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门F2送出信号锁住其余三个抢答者的电路，不再接受其它信号，直到主持人再次清除信号为止。
四、仪器设备与元器件l、+5v直流电源2、逻辑电平开关3、逻辑电平显示器4、双踪示波器5、数字频率计6、直流数字电压表7、74LSl75、74LS20、74LS74、74LS00五、调试内容及步骤l、测试各触发器及各逻辑门的逻辑功能。
计算机系统的组成教案
计算机系统的组成教案教案：计算机系统的组成一、教学目标：1.理解计算机系统的基本组成和工作原理。
2.掌握计算机系统各组成部分的功能和相互关系。
3.能够分析和解决计算机系统中的常见问题。
二、教学内容：1.计算机系统的概述-什么是计算机系统？-计算机系统的基本组成-计算机系统的工作原理2.计算机硬件部分-中央处理器（CPU）的功能和工作原理-存储器的分类和作用-输入输出设备的分类和功能-总线的作用和分类3.计算机软件部分-操作系统的作用和功能-应用软件与系统软件的区别和例子-开发软件的分类和用途4.计算机系统的性能指标-主频和时钟周期-存储器容量和速度-I/O传输速率和响应时间-性能评估和提升的方法5.计算机系统的问题分析与解决-硬件故障的常见类型和排除方法-软件故障的常见类型和解决方法-网络故障的常见类型和排除方法三、教学方法：1.教师讲授结合案例分析的方式进行知识传授，让学生对计算机系统有整体的了解。
2.通过小组讨论、问题分析和案例分析，让学生深入理解计算机系统的组成和工作原理，并能够运用知识解决问题。
3.设计实际案例，让学生在实践中巩固所学知识，加深体会。
四、教学资源：1.计算机硬件和软件的实物展示或模型。
2.计算机故障案例和解决方法的相关资料。
3.预先准备好的多媒体教学设备。
五、教学评估：1.设计小组讨论或互动问答，检查学生对计算机系统的理解程度。
2.在实践活动中观察学生的表现，评估他们是否掌握了计算机系统的组成和解决问题的能力。
3.组织小测验，测试学生对于计算机系统基本原理的理解。
六、教学步骤：1.导入：通过提问了解学生对计算机系统的了解程度，并简要介绍计算机系统的概述。
2.知识传授：a.讲解计算机硬件部分的基本组成和功能，并结合实物或模型进行实际展示。
b.讲解计算机软件部分的基本分类和功能，并通过示例进行说明。
c.介绍计算机系统的性能指标和评估方法。
3.案例分析：提供一些计算机系统问题的案例，让学生运用所学知识进行分析和解决。
计算机组成与结构课程设计
计算机组成与结构课程设计背景计算机组成与结构是计算机领域的重要基础课程之一。
在本课程中，我们将介绍计算机系统的各个组成部分，包括中央处理器、存储器、输入输出设备等，并深入探讨它们之间的联系和协作。
同时，我们还将关注计算机系统的性能优化、指令集体系结构等方面的内容，为学生打下坚实的计算机基础。
目的本课程设计旨在帮助学生加深对计算机组成与结构的理解和掌握。
通过实践，学生将学习如何分析和设计计算机系统的各个组成部分，了解它们之间的相互连接和作用，并能够利用计算机系统的性能优化技术提高系统的性能和效率。
设计方案本课程设计将分为三个部分，包括理论学习、实践操作和实验报告撰写。
具体安排如下：理论学习在理论学习环节，我们将对计算机组成与结构的基本概念和原理进行介绍和讲解。
学生将学习如何分析计算机系统的各个部分，并了解它们之间的联系和作用。
同时，我们还将介绍计算机系统的性能优化、指令集体系结构等方面的专业知识。
实践操作在实践操作环节，学生将进行计算机系统的硬件设计和调试。
我们将为学生提供一些典型的计算机系统实验，如简单CPU的设计、存储器的实现、输入输出控制等。
学生将根据实验要求设计、调试和测试计算机系统，并在实验过程中发现和解决问题。
实验报告撰写在实验报告撰写环节，学生将就实验过程中的设计过程、调试方法、技术难点和实验结果等方面进行撰写，并对实验过程中遇到的问题和解决方案进行详细描述和分析。
此外，学生还需要对实验结果进行分析和解读，并提出自己的见解和体会。
教学方法本课程设计采用“理论+实践”的教学方法，既注重理论学习又注重实践操作。
在课程过程中，我们将采用讲解、实验操作、案例分析、互动研讨等多种教学方法，激发学生的学习兴趣和积极性，提高学生的学习效果和理解度。
考核方式本课程设计的考核形式为结合实验操作和实验报告。
学生将根据实验结果和记录撰写实验报告，形成课程期末成绩。
考核内容包括实验设计和调试、实验报告撰写、实验结果分析等方面。
计算机组成原理课程设计
计算机组成原理课程设计
计算机组成原理课程设计
一、课程介绍
本课程主要介绍计算机组成原理，包括计算机的结构，功能，性能，介绍CPU，存储器，总线，输入/输出系统，及这些部件之间的工作关系。
二、课程目标
1. 学生能够认识计算机的概念、主要组成部分及功能。
2. 了解计算机基本工作原理，包括CPU，存储器，总线，输入/输出系统，以及这些部件之间的工作关系。
3. 掌握主要软件技术，包括汇编语言，编译语言，操作系统等。
三、内容安排
本课程包括以下主要内容：
1. 计算机基本概念：计算机的构成，计算机系统和计算机网络。
2. CPU：架构、指令集、运算法则和程序控制。
3. 存储器：存储器的类型、特性和性能。
4. 总线：总线的结构、架构及特点。
5. 输入输出系统：计算机系统的输入输出结构、设备接口、通信协议。
6. 汇编语言程序设计：汇编语言基本语法，程序编写及调试。
7. 编译语言程序设计：编译语言程序设计，程序语言、数据结构、程序编写及调试。
8. 操作系统程序设计：操作系统概念、基本功能结构，虚拟存储器，任务调度，工作管理，系统文件管理等。
四、课程评价
课程主要采用学习报告、小组讨论、实验报告等方式进行评价。
计算机组成原理课程设计完整版
目录1 需求分析 (1)1.1课程设计目的 (1)1.2课程设计内容及要求 (1)1.3TDN-CM++计算机组成原理实验教学系统特点 (2)1.4微指令格式分析 (2)1.5指令译码电路分析 (5)1.6寄存器译码电路分析 (6)1.7时序分析 (7)2 总体设计 (9)2.1数据格式和机器指令描述 (9)2.2机器指令设计 (11)3 详细设计 (16)3.1控制台微程序流程的详细设计 (16)3.2运行微程序流程的详细设计 (19)4 实现阶段 (31)4.1所用模型机数据通路图及引脚接线图 (31)4.2 测试程序及结果 (33)心得体会 (35)参考资料 (36)1 需求分析1.1 课程设计目的本课程设计是计算机科学与技术专业重要的实践性教学环节之一，是在学生学习完《计算机组成原理》课程后进行的一次全面的综合设计。
目的是通过一个完整的8位指令系统结构（ISA）的设计和实现，加深对计算机组成原理课程内容的理解，建立起整机系统的概念，掌握计算机设计的基本方法，培养学生科学的工作作风和分析、解决实际问题的工作能力。
1.2 课程设计内容及要求基于TDN-CM++计算机组成原理实验教学系统，设计和实现一个8位指令系统结构（ISA），通过调试和运行，使设计的计算机系统能够完成指定的功能。
设计过程中要求考虑到以下各方面的问题：（1）指令系统风格（寄存器-寄存器，寄存器-存储器，存储器-存储器）；（2）数据类型（无符号数，有符号数，整型，浮点型）；（3）存储器划分（指令，数据）；（4）寻址方式（立即数寻址，寄存器寻址，直接寻址等）；（5）指令格式（单字节，双字节，多字节）；（6）指令功能类别（算术／逻辑运算，存储器访问，寄存器操作，程序流控制，输入／输出）。
要求学生综合运用计算机组成原理、数字逻辑和汇编语言等相关课程的知识，理解和熟悉计算机系统的组成原理，掌握计算机主要功能部件的工作原理和设计方法，掌握指令系统结构设计的一般方法，掌握并运用微程序设计（Microprogramming）思想，在设计过程中能够发现、分析和解决各种问题，自行设计自己的指令系统结构（ISA）。
计算机组成原理课程设计3篇
计算机组成原理课程设计第一篇：CPU设计计算机中心处理器（Central Processing Unit, CPU）是计算机的心脏，它负责执行指令，完成计算和控制计算机的所有运算和数据传输。
在计算机组成原理课程设计中，设计一块CPU是非常重要的一步。
CPU的设计与制作需要有一定的基础和经验。
首先，需要了解CPU的工作原理和基本组成，包括寄存器、ALU、控制器和数据通路等。
其次，需要掌握数字逻辑、硬件描述语言和电子工艺制作等知识和技能，以实现CPU的具体功能。
设计一块CPU可分为以下几个步骤：1.确定CPU的整体架构和指令集。
根据需求和实际应用，确定CPU的整体架构和指令集。
可以参考现有的CPU设计，并根据实际情况进行优化和改进。
2.编写CPU的硬件描述语言代码。
使用硬件描述语言（如VHDL）编写CPU的硬件描述语言代码，包括寄存器、ALU、控制器和数据通路等。
3.使用仿真工具进行验证。
使用仿真工具模拟CPU的运行过程，验证硬件描述语言代码的正确性和功能实现。
4.设计和制作PCB电路板。
将CPU的硬件描述语言代码转换为PCB电路板设计，并制作出实际的电路板。
5.测试CPU的性能和功能。
对制作出的CPU进行测试，验证其性能和功能可靠性。
CPU的设计和制作是计算机组成原理课程设计中非常关键的一步，它直接影响到完成整个计算机系统的可靠性和性能。
因此，设计和制作一块优秀的CPU需要耐心和实践经验的积累。
第二篇：存储器设计存储器是计算机系统中重要的组成部分，用于存储数据和程序。
存储器需要具有读、写、删等常见操作，设计一块性能良好和容量适中的存储器是计算机组成原理课程设计的核心内容之一。
存储器的设计和制作需要掌握数字电路设计、电子工艺制作和人机交互等知识和技能。
下面是存储器设计的主要步骤：1.确定存储器的类型和容量。
根据实际需要和使用场景，确定存储器的类型和容量，包括SRAM、DRAM、FLASH等。
2.设计存储器的电路和控制线路。
计算机组成与维护教程课程设计
计算机组成与维护教程课程设计一、引言计算机组成与维护是计算机科学与技术专业本科生中较为重要的一门课程，它是学生们理解计算机硬件及其运行原理的基础，同时也为学生们后续学习计算机体系结构、操作系统、计算机网络等课程打下了基础。
本文档旨在设计一门计算机组成与维护教程，旨在帮助学生更好地理解计算机硬件组成及其工作原理，同时提高学生的计算机硬件维护能力。
二、教学目标本课程旨在通过以下教学目标帮助学生：1.掌握计算机硬件组成及其工作原理；2.掌握计算机系统调试与故障排除方法；3.培养学生的计算机硬件维护能力；4.培养学生的团队合作以及口头和书面表达能力。
三、课程大纲3.1 计算机基本概念和原理1.计算机硬件结构；2.计算机数据存储方式及其运用；3.计算机系统中的输入输出设备；4.计算机虚拟机器及其相关概念；5.数字电路基础知识介绍。
3.2 计算机组成原理1.指令系统结构；2.CPU的基本工作原理；3.总线结构；4.内存结构以及缓存体系介绍；5.操作系统与计算机硬件之间的关系。
3.3 计算机维护实践1.计算机系统调试方法及工具；2.故障诊断流程介绍；3.计算机系统组装以及拆卸技巧；4.计算机硬件维护技术；5.多人协作技能培训。
四、教学内容设计4.1 学习方式本课程将采用“理论+实践”相结合的学习方法，其中按照一定比例结合计算机仿真实验和实物实验，增加学生实践操作经验。
同时，每周授课结束后，会有一定的习题课练习和作业布置，以帮助学生巩固理论、检验实验结果、自我提升。
4.2 实验设计本课程旨在通过计算机仿真实验、实物实验以及案例分析加深学生对计算机组成原理的理解，提高计算机系统调试以及故障排除能力。
具体实验包括：1.组装计算机主机实验；2.计算机硬盘安装及磁盘管理实验；3.操作系统安装及驱动程序安装实验；4.CPU、内存升级更换实验；5.系统故障排除实验。
4.3 课堂互动设计本课程将采用讲授结合问答、小组讨论式授课方式。
计算机组成课程设计
计算机组成课程设计1. 简介计算机组成是计算机科学与技术专业中非常重要的一门课程，其内容涉及到计算机的最基本的构成原理和技术。
本文主要介绍了计算机组成课程设计所涉及到的内容和思路。
2. 设计目标计算机组成课程设计的目标是通过实现一个简易的计算机系统来加深对计算机组成原理的理解和掌握。
同时，该系统也兼具一些具体的使用功能，如简单的数学运算、常规的输入输出等。
在课程设计过程中，需要深入理解计算机的不同层次与模块之间的相互关联。
3. 设计实现3.1 总体设计在课程设计中，需要实现一个基于指令周期的基本计算机。
该计算机由控制器、存储器、输入输出设备、算术逻辑单元等组成。
其中，控制器负责指令译码和时序控制；存储器负责数据和指令存储；算术逻辑单元则是负责运算和逻辑控制的核心部分。
输入输出设备则是提供人机交互的界面。
3.2 具体实现具体而言，需要实现以下功能：•输入模块：通过读取键盘输入，将字符转化为计算机可识别的数据；•输出模块：将计算机计算结果输出到屏幕上显示；•存储器：存储指令和数据；•控制器：实现时序控制、指令译码等；•算术逻辑单元：负责计算和逻辑控制。
4. 设计流程在进行计算机组成课程设计时，需要遵循以下步骤：4.1 分析需求首先需要分析计算机的需求，包括计算机所能完成的功能，以及需要实现的自定义指令。
4.2 设计硬件根据需求分析，设计计算机硬件、决定基础电路板的器材类型以及电路搭建。
4.3 编写底层代码根据硬件设计完成后，进行底层代码的编写，包括各基本电路的操作码设计，程序编写等。
4.4 代码调试在完成底层代码的编写后，对代码进行调试以及理解硬件字节码逻辑，查看是否正确实现硬件的逻辑纽带及外界设备的交互。
4.5 系统测试完成调试后进行系统测试，包括指令测试、数据测试和IOR(V)测试等，以检测计算机组成系统的正确性和可靠性。
5. 总结计算机组成课程设计是计算机科学与技术专业中重要的一个课程，其设计目的是帮助学生深刻理解计算机原理以及对计算机组成逻辑的理解和掌握。
计算机组建课程设计
计算机组建课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解计算机硬件的基本组成和功能，掌握常见硬件设备的安装与连接；2. 学会使用网络设备，了解网络基础知识，掌握网络组建的基本方法；3. 了解操作系统安装、配置及优化，提高计算机运行效率；4. 掌握计算机安全防护措施，提高网络安全意识。
技能目标：1. 能够独立完成计算机硬件的组装与拆解，解决硬件故障；2. 能够设计并实现小型局域网的组建，进行网络设备调试；3. 能够安装和配置操作系统，对计算机进行优化；4. 能够运用所学知识，进行计算机网络安全防护。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机技术的兴趣，提高学习积极性；2. 培养学生团队协作意识，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的网络安全意识，树立正确的网络道德观念；4. 培养学生勇于探索、创新的精神，提高实践能力。
本课程针对中学生设计，结合学生年龄特点和知识水平，注重实践性与实用性。
课程目标旨在使学生掌握计算机硬件、网络组建及安全防护等相关知识，提高动手操作能力，培养团队协作和创新能力。
通过本课程的学习，为学生日后的学习、工作和生活打下坚实基础。
二、教学内容1. 计算机硬件组成与功能：讲解CPU、主板、内存、硬盘、显卡等硬件设备的作用及相互关系；实践操作：计算机硬件组装与拆解。
教材章节：第一章 计算机硬件基础2. 网络基础知识与组建：介绍网络协议、IP地址、子网掩码等概念；讲解交换机、路由器等网络设备的使用；实践操作：小型局域网组建与调试。
教材章节：第二章 网络技术基础3. 操作系统安装与优化：讲解操作系统的安装流程，介绍系统优化方法；实践操作：操作系统安装、配置及优化。
教材章节：第三章 操作系统安装与配置4. 计算机安全防护：分析计算机病毒、木马等安全威胁；讲解防火墙、杀毒软件等安全防护措施；实践操作：计算机安全防护策略制定与实施。
教材章节：第四章 计算机网络安全教学内容注重理论与实践相结合，按照教学大纲逐步展开。
组成课程设计
计算机组成实验班级：软件一班姓名：段莉莉曹艳丽学号：088105 088104第一章“计算机组成”分解实验本章共设三个实验，是为课程设计整机实验而准备的。
从逻辑功能上讲，每个实验都可以是CPU 整机实验中有关的一部分，但实验本身来说，又可构成一个独立的逻辑功能，每个实验的逻辑规模，其用片数均在十片左右。
因此，学生通过这些实验可以积累一些实验经验和技巧，熟悉一些中、大规模集成电路的使用方法，提高逻辑设计能力，为整机实验打下基础。
实验一 启停、时序电路实验一、实验目的(1)加深理解启停电路的作用是对脉冲信号进行有效的控制，以保证计算机可靠地启动和停机。
(2)按对启停电路的要求设计实现电路，并通过分频，组合所需的时标信号。
二、实验原理1． 启停电路的要求计算机是靠非常严格的节拍电平和节拍脉冲，按时间的先后次序一步一步地控制各部件工作的，所以，机器启停的标志是有无节拍脉冲，而控制节拍脉冲按一定的时序发生和停止，不能简单地用电源开关来实现。
为了使机器可靠地工作，要求启停电路在机器启动或停机时，保证每次从规定的第一个脉冲开始启动，到最后一个脉冲结束才停机，并且必须保证第一个和最后—个脉冲的波形完整。
2． 启停电路的实现(1)启停时，保证脉冲的波形完整a ．简单电路如果只使用一个触发器来控制主脉冲的输出，由于停机触发器置“1”的状态是随机的，它的出现和消失很可能正好处于主脉冲的高电位期间，这样它的输出也就可能会使第一个或最后一个脉冲不完整，如图1-1所示。
图1-1 简单的启停电路M’Q MMb．改进后电路利用维持阻塞原理，增加几片“与非门”电路，可以保证在启动或停止时，所发的脉冲都完整无缺。
其电路原理如图1-2所示。
启动停机图1-2 利用维持阻塞原理的启停电路电路的工作过程叙述如下：(a)停机状态Q＝0，YF3=1；当m’为负跳变时，置由YF4、YF5组成的R—S触发器A=1，F6=0，即无脉冲输出。
(b)启动：当m’＝1时，置Q=1，由YF1，YF2组成的R—S触发器仍然输出B=0，YF3被阻塞，即YF3=1，A仍为“1”，无脉冲输出。
组成原理课程设计模板
课程设计：计算机组成原理题目名称：复杂模型计算机的设计姓名：学号：班级：完成时间：1设计目的:建立清晰完善的整机概念；学习设计与调试计算机的基本方法与步骤； 培养严谨的科研作风和独立工作能力。
2 设计任务:设计微程序控制器的逻辑原理电路图； 设计微地址转移的逻辑电路图； 设计微程序流程图； 设计说明书。
3 设计指标:字长八位；时钟源MF=QB=1μs ； 内存容量不得小于2^8； 指令系统不得小于十四条。
4 设计说明:（1）数据格式模型机规定采用定点补码表示法表示数据，且字长为８位，其格式如下：其中第 7 位为符号位，相对于十进制数值表示范围是：－2 7≤ X ≤2 7－1。
（2）指令格式模型机设计四大类指令共十六条，其中包括算术逻辑指令、I ／O 指令、访问及转移指令和停机指令。
(1) 算术逻辑指令设计9条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄存器直接寻址，其格式如下：其中，OP-CODE 为操作码，Rs为源寄存器，Rd 为目的寄存器。
(2) 访内指令及转移指令指令格式：其中，OP-CODE 为操作码， Rd 为目的寄存器，D 为位移量(正负均可)，M 为寻址方式，其定义如下：(3) 输入输出指令格式如下：其中，addr=01 时，选中“INPUT DEVICE ”中的开关组作为入设备，addr=10时，选中“OUTPUT DEVICE ”中的数码快作为输出设备。
(4) 停机指令格式如下：这类指令只有一条，即停机指令HALT（3）指令系统2 MOV R S ,R d 1000 R S R d R S →R d3 ADC R S ,R d 1001 R S R d R S ＋R d ＋Cy →R d4 SBC R S ,R d 1010 R S R d R S －R d －Cy →R d5 DEC R d 1011 -- R d R d -1→R d6 ORR R S ,R d 1100 R S R d Rs ∨Rd →Rd7 COM R d 1101 00 R d R d →R d8 RRC R S ,R d 1110 R S R d R S 带进位右循环一位，R S →R d9 RLC R S ,R d 1111 R S R d R S 带进位左循环一位，R S →R d 10 LDA M,D, R d 00 M 00 R d ，D E →R d 11 STA M,D, R d 00 M 01 R d ，D R d →E 12 JMP M,D 00 M 10 00，D E →PC13 BZC M,D 00 M 11 00，D 当CY=1或ZI=1时，E →PC 14 IN addr, R d 0100 01 R d addr →R d 15 OUTaddr, R d 0101 10 R d R d →addr 16 HALT0110 00 00停机24 23 22 21 20 19 18 17 16 1514 1312 11 109 8 76 5 4 3 2 1 S3S2S1S0MCnWEA9A8ABCμA5μA5μA5μA5μA5μA5测试字段 功能P （1） 用指令寄存器中的IR7~IR4取代微地址的低4位。
计算机组成与操作系统课程设计 (2)
计算机组成与操作系统课程设计一、课程目标本课程设计旨在让学生了解计算机的基本组成和操作系统的原理，掌握计算机系统程序设计技术，在实践中巩固学习成果，提高对计算机的认识和理解。
二、课程内容1.计算机基本组成与工作原理2.汇编语言程序设计3.操作系统原理与实现三、实验要求实验一、计算机组成原理实验目的在本实验中，学生将通过模拟电路和电子器件的组合，构建一台简单的计算机，了解计算机的基本组成和工作原理，理解计算机内部数据传输和运算的过程。
实验内容1.思考计算机基本组成和工作原理，组织实验方案并制作电路板；2.确定输入和输出端口，编写程序，测试计算机的功能。
实验结果在本实验中，学生将构建一台简单的计算机，能够实现基本的数据输入、存储和运算，包括加、减、乘、除等基本运算。
实验二、汇编语言程序设计实验目的在本实验中，学生将学习汇编语言的基本语法和程序设计技术，掌握计算机的汇编语言程序设计方法，理解计算机内部数据存储和操作的过程。
实验内容1.学习汇编语言的基本语法和指令集；2.编写汇编语言程序，实现简单的数据处理和输出；3.在汇编器中编译、链接和调试程序，生成可执行文件。
实验结果在本实验中，学生将编写一段简单的汇编语言程序，能够实现基本的数据处理和输出，如矩阵运算、数据排序、图像处理等。
实验三、操作系统原理与实现实验目的在本实验中，学生将学习操作系统的基本原理和实现技术，掌握计算机操作系统的系统调用和内存管理等关键技术，了解计算机操作系统的运行机制。
实验内容1.学习操作系统的基本原理和结构；2.实现简单的操作系统内核，包括进程管理、内存管理、文件系统等；3.在模拟器中运行操作系统内核，调试和测试其功能。
实验结果在本实验中，学生将实现一个简单的操作系统内核，能够管理进程、管理内存、实现文件系统等基本功能，了解计算机操作系统的运行机制和实现技术。
四、总结与收获通过本课程设计，学生深入了解了计算机的基本组成和操作系统的原理，掌握了计算机系统程序设计技术，在实践中巩固学习成果，提高了对计算机的认识和理解。
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西安科技大学高新学院计算机组成原理课程设计
题目
专业及班级
组长
成员
指导教师
日期
目录 (41)
1 概 述
1.1 本
本论文主要针对煤田地质勘探中，需要从强噪声背景干扰中提取出微弱有用人工反
射波信号，以提高地震资料的分辨率和信噪比，从而更为准确地跟踪煤层，查找煤层间断的原因，确定断层及煤层厚度，圈定采空区边界等。
地震勘探是煤田和石油勘探中的一种重要的物探方法。
它是一种利用人工方法（用炸药或非炸药震源）激发地震波，依据岩石的弹性，研究地震波在地层中传括的规律，以查明地下地质结构的方法。
在地面附近激发的地震波，向四面八方传播，遇到地下不同岩性的分界面时，可能产生反射或折射，这些反射波或折射波又返回地面，引起地面的振动，然后沿测线用地震仪检测这些振动，并把它记录在磁带上。
由于地震波在不同介质中传播时的路径、振动强度和波形，是随所通过介质的弹性性质及几何形态的不同而变化，因此跟据对接收到的波的旅行时间和速度资料等的分析，可推断波的传播途径
探的目的。
（略）
度）信号时，其时间窗很大，而当分析高频（对应小尺度）信号时，其时间窗减小。
这恰恰符合实际问题中高频信号的持续时间短、低频信号持续时间较长的自然规律。
2.3.2连续小波变换的逆变换（ICWT 若采用的小波)(,t ταψτατ
ψτααα
ψ
d t W d C t f f )(
),(1)(0
2-=
⎰⎰+∞
∞-+∞
τα
τ
ψατααα
ψ
d t W d C f )(
1
)
,(1
2-=
⎰⎰
∞
+∞
-∞
+ （2-7 其中， 即对)(,t ταψ提出的容许条件。
∞<ψ=⎰
∞
+αα
αωψd C 02
)
(
2.4 二进小波变换
2.4.1 二进小波变换
白连续小波变换的概念知道，在连续变化的尺度α及时间τ值下，小波基函数)(,t ταψ具有很大的相关性，信号)(t f 的连续小波变换系数),(ταf W 的信息量是冗余的。
虽然在某些情况下其冗余性是有益的，但在很多情况下，我们需要考虑的是压缩数据及节约汁算量，因此
（略）
分析只对低频空间进行进一步的分解，使频率的分辨率越来越高[9]。
2）allat 塔形算法
设某信号Z j j V ∈}{，是一给定分辨率为j -2的多分辨分析，)(x φ和
)(x ψ分别
是相应的
尺度函数和小波函数。
下面对1)(+∈j V x f 进行分析。
由于已知j V x f ∈)(， （略）
表5-1 相应图5-2 的滤波器系数
续表5-1
略
7 结论
在人工地震信号的测试中利用电号。
本论文主要使用离散二进小波变换对地震信号进行分析和去噪处理。
归纳起来，本文首先介绍了小波变换与地震信号去噪的基本理论，接着介绍了地震信号中噪声的特点及形成原因，并针对其特点介绍了目前使用的去处相干噪声和随机噪声的各种方法，并简要分析了各方法的优缺点。
然后介绍了小波变换以及地震信号和随机噪声的小波变换特性，对常规小波域阈值去噪处理方法进行详细的讨论，并将其应用于地震信号出理。
实验表明该方法能够去除地震信号中随机噪声，提高地震信号信噪比。
最后研究如何运用计算机技术，利用小波变换这个有力的数学工并通过软件来解决地震数据处理的去噪，介绍了计算机程序的算法和流程。
通过几个月的努力，即将完成论文，当然由于本人精力和时间有限，本论文中或多或少会存在一些缺点，所设计的软件难免存在一些不足，还恳请各位老师和同学给与批评和指正。
给与了我很大的帮助和支持。
最后，我要感谢所有在我论文完成过程中给予了帮助和关心的朋友。
体会
[1] A.Grossmann, J.Morlet. Decomposition of Hardy function into square integrable wavelets
of constant shape[J]. SIAM J.Math.Anal, 1984,15(4):723～736.
[2] Y.Meyer. Wavelet with compact support[M]. Zygmund lecture, 1987.
[3] 吴爱弟,牟永光.地震数据的小波包压缩方法[J]. 石油大学学报,2005,12(6):613～627.
[4] 盂昭波,杨丽华.地震资料的小波压缩[J]. 石袖地球物理勘探,2002,增刊: 613～627.
[5] 李世雄. 一维波动方程的奇性反演与小波. 地球物理学报, 1995(38) : 613～627.
[6] 胡昌华,张军波,夏军等.基于MATLAB的系统分析与设计—小波分析[M]. 西安:西安
电子科技大学出版社, 1999.
[7] 杨福生,
……
[13] 熊翥. 地震数据数字处理技术[M]. 北京:石油工业出版社,1984.
[14] 王勇,郦军. 基于小波变换的地震信号降噪处理[J].石油物探,37(3):72～76,1998. （略）
主要的设计条目：
1 设计任务
1.1 设计目的
1.2 设计内容
1.3 设计指标或者要求
2 设计过程
主要写：
软件：程序的功能、算法原理、程序流程图、程序主要模块或者函数介绍等内容。
有些程序有算法，则描述算法原理，没有算法则不必描述。
硬件：硬件的功能、工作原理、功能模块、用到的主要芯片等内容。
2.1 程序功能
2.2算法原理
2.3程序流程图
2.4 程序主要模块或者函数
3软件运行或者测试结果、硬件的测试结果
主要写软件的运行结果或者软件的测试结果、对结果作简要的分析和指出结果是否正确等内容。
4 软件设计过程中遇到的问题以及解决办法
主要写设计者本人在程序设计和调试过程中遇到了那些问题，这些问题是如何解决的等内容。
5 总结
主要写设计者本人在本次实训的收获和体会。
附录
程序源代码。
硬件电路。