1计算机组成与结构认识性实验(附答案)
计算机组成原理 实验(一)
计算机组成原理实验(一)实验项目名: 实验台基本模块认识实验实验要求：学习使用计算机组成原理教学实验系统的，认识组成原理实验台上的各个组成部件模块，熟悉各模块的功能、数据通路和使用方法，为后续实验做准备。
实验内容:（1）了解计算机组成原理硬件实验台各模块的组成和功能✶运算器单元- 74LS181(4位并行运算器),输入端74LS373(锁存器),输出端74LS245(三态缓冲器),74LS74(双D触发器)。
✶寄存器组单元– 3片74LS374 作为三个通用寄存器使用，R0、R1、R2 与总线相连。
✶地址寄存器单元– 2片地址锁存器74LS273锁存地址，通过总线将地址送入到该地址寄存器单元，而该地址寄存器与存储器接口相连，用于访问存储器。
✶数据总线单元–显示当前数据总线输出的内容。
✶主存储器单元–由6116 SRAM（4片）存储器作为主存储器，存储实验用机器指令，连接到数据和地址总线上。
✶程序计数器PC– 8位指令地址，使用2片74LS163构成，通过控制信号，可实现PC内容与总线间的交换。
✶指令寄存器单元—使用1片74LS273锁存器锁存当前执行的指令，IR寄存器的一端连接到数据总线上，另一端则连接到微地址单元的地址输入接口，用于寻址控存。
✶时序启停单元—通过输入系统脉冲源，可产生T1~T4四个标准的周期性信号，并且通过按键控制，可产生单次脉冲。
✶微程序电路单元—模拟微程序结构的CU，根据指令的操作码译码后得到的微程序地址，访问系统中的控存6116，取出微指令后，发出相应的微操作控制信号，控制系统中数据的流动及功能器件的动作。
该实验台各模块共有26个微控制信号，其中有7个（BUS-111，BUS-110，Rd-BUS，Rs-BUS,299-BUS,ALU-BUS,PC-BUS）采用译码输出的方式，而剩余的采用直接控制方式输出。
下一条微指令的地址由微指令的低地址（每条微指令长度为32位，其中（26-7）+3（译码）为微操作控制位，其余的为下地址）部分决定。
计算机组成课后习题答案
闪存可以分为NOR Flash和NAND Flash两种类型。
工作原理
闪存的主要功能是可擦写、非易失性存储数据。NOR Flash读取速度快，适用于代码存储；NAND Flash容量大 、成本低，适用于大量数据的存储。闪存的擦除和编程操作需要特定的电压和时序。
04
输入输出设备
键盘的工作原理与分类
THANKS
感谢观看
成字符或汉字。
05
数据传输方式
并行传输与串行传
并行传输
指数据以多个通道同时传输，适用于近距离、高速传输，如 CPU与内存之间的数据交换。
串行传输
指数据一位一位地顺序传输，适用于远距离、低速传输，如 网络通信。
数据传输速率
数据传输速率
指单位时间内传输的数据量，通常以比特率（bit per second）表示。
影响数据传输速率的因素
包括信号带宽、信噪比、误码率等。
数据传输过程中的同步与异步问题
同步传输
指发送方和接收方的时钟信号保持同 步，适用于高速数据传输。
异步传输
指发送方和接收方的时钟信号不需同 步，适用于低速数据传输。
06
操作系统基础知识
操作系统的功能与分类
要点一
功能
操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理计算机硬件 和软件资源，提供用户与计算机交互的界面。
硬盘的分类与工作原理
分类
硬盘可以分为机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）。
工作原理
硬盘的主要功能是永久存储数据。HDD采用磁记录技术，将数据以磁道的形式存 储在旋转的盘片上；SSD则采用闪存技术，通过电子方式存储数据。HDD的读取 速度较慢，但价格较低；SSD的读取速度较快，但价格较高。
计算机组成与结构习题及答案
第一章：概述一、选择题1．完整的计算机系统应包括__ ___。
A. 运算器、存储器、控制器B. 外部设备和主机C. 主机和实用程序D. 配套的硬件设备和软件系统2．至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是_ __。
A. 节约元件B. 运算速度快C. 物理器件的性能决定D. 信息处理方便3．从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于__ __型计算机。
A. 并行B. 冯.诺依曼C. 智能D. 实时处理4．计算机外围设备是指__ ___A. 输入/输出设备B. 外存储器C. 远程通讯设备D. 除CPU5．在微型机系统中，外围设备通过___ ___与主板的系统总线相连接。
A. 适配器B. 译码器C. 计数器D.6．冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是__ ____。
A. 多指令流单数据流B. 按地址访问并顺序执行指令C. 堆栈操作D. 存贮器按内容选择地址7．微型计算机的发展一般是以_____A. 操作系统B.C. 磁盘D.8．下列选项中，___ ___A. CPUB. ASCIIC. 内存D.9．对计算机的软、硬件进行管理是__ ____A. 操作系统B. 数据库管理系统C. 语言处理程序D.10．下面的四个叙述中，只有一个是正确的，它是____。
A．系统软件就是买的软件，应用软件就是自己编写的软件B．外存上的信息可以直接进入CPU被处理C．用机器语言编写的程序可以由计算机直接执行，用高级语言编写的程序必须经过编译（解释）才能执行D．如果说一台计算机配置了FORTRAN语言，就是说它一开机就可以用FORTRAN 语言编写和执行程序答案：1.D 2C. 3.B. 4.D. 5.A. 6B 7.B 8. B 9. A 10. C二、判断题1．在微型计算机广阔的应用领域中，会计电算化应属于科学计算应用方面。
2．决定计算机计算精度的主要技术指标一般是指计算机的字长。
3．计算机“运算速度”指标的含义是指每秒钟能执行多少条操作系统的命令。
计算机系统结构实验报告
计算机系统结构实验报告实验目的：掌握计算机系统的基本结构和工作原理，了解计算机系统的组成部分及其相互关系。
实验仪器和材料：计算机硬件设备（主机、硬盘、内存、显卡等）、操作系统、实验指导书、实验报告模板。
实验原理：实验步骤：1.搭建计算机硬件设备，将主机、硬盘、内存、显卡等组装连接好。
2. 安装操作系统，如Windows、Linux等。
3.启动计算机，进入操作系统界面。
4.打开任务管理器，查看CPU的使用情况。
5.打开任务管理器，查看内存的使用情况。
6.运行一些应用程序，观察CPU和内存的使用情况。
7.尝试使用输入输出设备，如键盘、鼠标等。
实验结果：通过实验，我们可以观察到计算机系统的硬件部分和软件部分的工作情况。
通过任务管理器，我们可以查看到CPU的使用情况和内存的使用情况。
在运行应用程序时，我们可以观察到CPU和内存的使用情况的变化。
通过使用输入输出设备，我们可以与计算机进行交互操作。
实验分析：从实验结果可以看出，计算机系统的硬件部分和软件部分都是相互关联的。
CPU作为计算机的核心部件，负责执行各种指令，通过数据传输和计算来完成各种操作。
而内存则用于存储数据和程序，通过读写操作来完成对数据的处理。
硬盘则用于长期存储数据。
操作系统则是计算机系统的管理者，通过调度CPU和内存的使用来实现对计算机资源的分配。
结论：计算机系统是由硬件和软件部分组成的，其中硬件部分包括CPU、内存、硬盘等，软件部分包括操作系统、应用程序等。
计算机系统通过CPU 的运算和数据传输来实现各种操作。
通过实验，我们可以观察到计算机系统的工作情况，并深入了解计算机系统的组成和工作原理。
实验总结：通过本次实验，我们对计算机系统的基本结构和工作原理有了更深入的了解。
实验中，我们搭建了计算机硬件设备，安装了操作系统，并通过观察和分析实验结果，进一步认识到计算机系统的组成部分和各部分之间的相互关系。
通过操作输入输出设备，我们还实践了与计算机进行交互操作的过程。
计算机组成测试题目及答案
计算机组成测试题目及答案一、选择题1. 下列哪项不是计算机系统的核心组成部分？A. CPUB. 内存C. 硬盘D. 显卡答案：D2. 在计算机内部，用于暂时存储数据的是：A. CPUB. 主存储器C. 硬盘D. 显卡答案：B3. 以下哪项不属于计算机的输入设备？A. 键盘B. 鼠标D. 扫描仪答案：C4. 下列哪种设备用于将计算机处理的结果输出给用户？A. 键盘B. 鼠标C. 显示器D. 打印机答案：D5. 下列哪项不是计算机的辅助存储设备？A. USB闪存盘B. 光驱C. 打印机D. 硬盘答案：C二、填空题1. 计算机内部用于进行算术和逻辑运算的是________。
2. 计算机主存储器通常是由许多________组成。
答案：存储单元3. 计算机使用二进制数系统进行数据的_____________。
答案：存储和运算4. 计算机内部用于传送数据和控制信号的是_________。
答案：总线5. 计算机的指令集架构是指_________。
答案：CPU能够理解和执行的指令集合三、简答题1. 请简要解释计算机的五大基本组成部分。
答案：计算机的五大基本组成部分包括：中央处理器（CPU）、主存储器、输入设备、输出设备和辅助存储设备。
CPU负责进行算术和逻辑运算，是计算机的大脑；主存储器用于存储程序和数据，在计算机运行时起到临时存储的作用；输入设备将用户提供的数据或命令输入到计算机系统中；输出设备将计算机处理的结果输出给用户；辅助存储设备用于长期存储大量的程序和数据。
2. 简要描述计算机的工作原理。
答案：计算机的工作原理可以简要描述为：首先，计算机从输入设备获取用户输入的数据或命令；然后，CPU根据程序指令从主存储器中读取数据并进行算术和逻辑运算；计算完成后，CPU将结果存储回主存储器；最后，输出设备将计算机处理的结果展示给用户。
四、应用题请编写一个程序，实现两个整数相加的功能。
答案：以下是一个简单的Python程序示例：```pythona = int(input("请输入第一个整数："))b = int(input("请输入第二个整数："))sum = a + bprint("两个整数的和为：", sum)```以上程序通过input函数获取用户输入的两个整数，并使用加法运算符实现相加操作。
计算机组成原理数据通路实验报告
计算机组成原理数据通路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实验一基本运算器实验一、实验目的1. 了解运算器的组成结构2. 掌握运算器的工作原理3. 深刻理解运算器的控制信号二、实验设备PC机一台、TD-CMA实验系统一套三、实验原理1. (思考题)运算器的组成包括算数逻辑运算单元ALU（Arithmetic and Logic Unit）、浮点运算单元FPU（Floating Point Unit）、通用寄存器组、专用寄存器组。
①算术逻辑运算单元ALU （Arithmetic and Logic Unit）ALU主要完成对二进制数据的定点算术运算（加减乘除）、逻辑运算（与或非异或）以及移位操作。
在某些CPU中还有专门用于处理移位操作的移位器。
通常ALU由两个输入端和一个输出端。
整数单元有时也称为IEU（IntegerExecution Unit）。
我们通常所说的“CPU 是XX位的”就是指ALU所能处理的数据的位数。
②浮点运算单元FPU（Floating Point Unit）FPU主要负责浮点运算和高精度整数运算。
有些FPU还具有向量运算的功能，另外一些则有专门的向量处理单元。
③通用寄存器组通用寄存器组是一组最快的存储器，用来保存参加运算的操作数和中间结果。
④专用寄存器专用寄存器通常是一些状态寄存器，不能通过程序改变，由CPU自己控制，表明某种状态。
而运算器内部有三个独立运算部件，分别为算术、逻辑和移位运算部件，逻辑运算部件由逻辑门构成，而后面又有专门的算术运算部件设计实验。
下图为运算器内部原理构造图2. 运算器的控制信号实验箱中所有单元的T1、T2、T3、T4都连接至控制总线单元的T1、T2、T3、T4，CLR都连接至CON单元的CLR按钮。
T4由时序单元的TS4提供（脉冲信号），其余控制信号均由CON单元的二进制数据开关模拟给出。
控制信号中除T4为脉冲信号外，其余均为电平信号，其中ALU_B为低有效，其余为高有效。
实验1 认识计算机
1.5.3 光盘驱动器
1.5.3.1 光驱的主要技术指标 1.5.3.2 光驱的接口 1.5.3.3 光驱的其他产品
1.5.3.1 光驱的主要技术指标
1．寻迹和聚焦 ． 准确地将光盘中的数据读出， 准确地将光盘中的数据读出，直接决定的因素有激光头 的寻迹是否准确，发射的光能否聚焦。 的寻迹是否准确，发射的光能否聚焦。 2．速度 ． 现有光驱的主流是40X以上的光驱。 现有光驱的主流是 以上的光驱。 以上的光驱 3．数据传输率 ． 数据传输率直接决定光驱的速度。 数据传输率直接决定光驱的速度。 4．平均搜寻时间 ． 这也是衡量光驱速度的另一重要标准，它是指激光头定 这也是衡量光驱速度的另一重要标准， 位并读取数据所需的平均时间。 位并读取数据所需的平均时间。
1.5.3.2 光驱的接口
1．专用接口 ． 早期，一些光驱的生产商，如索尼、美上美、松下等， 早期，一些光驱的生产商，如索尼、美上美、松下等， 都开发了本公司专用的光驱接口。 都开发了本公司专用的光驱接口。 2．SCSI接口 ． 接口 SCSI接口的好处在于可以连接多个不同设备，并且占 接口的好处在于可以连接多个不同设备， 接口的好处在于可以连接多个不同设备 用较少的CPU资源。3．IDE接口 资源。 ． 用较少的 资源 接口 IDE已成为目前光驱的主流接口。 已成为目前光驱的主流接口。 已成为目前光驱的主流接口 以上的系统， 接口已集成在主板上， 在586以上的系统，IDE接口已集成在主板上，不少的 以上的系统 接口已集成在主板上 声卡也提供IDE接口，这使得光驱的安装更为简单。 接口， 声卡也提供 接口 这使得光驱的安装更为简单。
实验1-认识计算机 实验 认识计算机
1.1 计算机系统硬件组成 1.2 微处理器 1.3 主板 1.4 内存 1.5 外存储器 1.6 输入系统设备 1.7 显示系统设备 1.8 声卡和音箱 1.9 机箱与电源
第15章计算机组装与维护上机实训
实训2 BIOS 设置
【实训内容及步骤】 1. 进入BIOS系统，为BIOS设置平安口令。保存退出
BIOS，然后重启计算机。 2. 通过BIOS设置，输入口令，进入BIOS，然后为开机设
置口令，保存退出。重启后开机就需要提供口令。 3. 假设开机口令忘记了，读者翻开主机箱，拔下CMOS电
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实训6 计算机网络平安与病毒保护
【实训内容及步骤】 1. 首先安装一款反病毒软件，比方瑞星或江民。再安装一
款个人计算机网络防火墙，比方瑞星的个人防火墙。 2. 更新反病毒软件的病毒库，在线升级或离线更新都可以。 3. 用反病毒软件检查计算机是否含有病毒、木马。如果有，
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实训3 安装操作系统
【实训内容及步骤】 1. 进入BIOS环境，设置系统的引导顺序为先CD/DVD-
ROM后硬盘。保存设置后退出。 2. 在CD/DVD-ROM中放入Window XP SP2的安装光
盘，重启计算机后系统将从CD/DVD-ROM启动。 3. 按照前面所学的知识，在安装过程中先给磁盘分区，方
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实训1 计算机的拆卸与组装
6. 常用插卡件的认识。主要包括对显卡、网卡、声卡、多 功能卡、视频卡、内置调置解调器等卡件的认识。
7. 常用外部设备的认识。主要包括对显示器、键盘、鼠标、 打印机、扫描仪、数码相机、外置调制解调器、音箱等外设 的作用、分类、型号、主要接口标准及其与主机的连接方法 等方面的认识。
4. 一般随机赠送驱动程序都是比较旧的，在Internet上查 找适合本机各类设备的最新驱动程序，然后下载并安装。
5. 了解本机的硬件配置情况，规划出一个硬件升级的方案。 注意硬件设备之间的兼容性，主板所能提供的接口，电源功 率，电压等是否支持所列出的硬件设备。
计算机组成原理实验课 实验报告
3设置TH-union+实验机工作方式：将6个拨动开关置于正确位置，实现“分立电路CPU的16位联机工作、使用微程序控制其并从内存读指令”的状态。
4在pc机上启动PECE16.EXE
5练习TH-union+实验机各条指令的使用，掌握其功能。
6编写汇编程序段，实现任务要求的功能。
三、实验结果
三、实验过程
这是一个完成整数排序功能的程序，要求首先输入5个参加排序的整数数值，接下来完成对这5个整数的排序操作，并输出最终的排序结果。
<1>在命令行提示符：下输入下面程序：
10 for i=1 to 5
20 input a(i)
30 next i
40 for i=1 to 4
50 for j=i+1 to 5
2.7实验机存储器使用和扩展实验
一、实验目的
1.理解计算机主存储器芯片的读写和控制方法，学习ROM存储器和RAM存储器的使用
2.熟悉计算机主存储器的组成方法，掌握存储器扩展技术.地址分配
二、实验环境介绍
1.扩展芯片连接
TH-union+教学实验计算机机箱上，供实验中进行存储器扩展空间的只有2个芯片插槽，可插入2片8K*8位的58C65芯片，进行EEPROM存储空间的扩展。
2.58C65芯片应用
58C65芯片是电可擦除可编程的ROM器件，它既可以通过专用的编程软件和设备向芯片写入相应内容，也可以通过写内存的指令，向芯片的指定单元写入数据。
三、实验步骤
用EEPROM芯片58C65扩展主存实验
（1）将扩展的AT58C65芯片插入标有“EXTROMH”和“EXTROML”的自锁紧插座，要注意芯片插入的方向。
计算机组成原理编程实验
实验五 类型转换和移位操作运算（第 3 章）
实验目的： 了解高级语言中数据类型的转换和移位操作结果， 从而能更好地理解指令系统设 计和计算机硬件设计所需满足的要求和需要考虑的问题。 实验要求： ，编程实现以下各种操作： （1） 给定一个 short 型数据 -12345，分别转换为 int、unsigned short、unsigned int、float 类型的数据； （2）给定一个 int 型数据 2147483647， 分别转换为 short、 unsigned short、 unsigned int、float 类型的数据； （3）给定一个 float 型数据 123456.789e5，转换成 double 型数据； （4）给定一个 double 型数据 123456.789e5，转换成 float 型数据； （5） 按 short 和 unsigned short 类型分别对-12345 进行左移 2 位和右移 2 位操作。 要求分别用十进制和十六进制形式打印输出以上各种操作的结果。 实验报告： 1. 给出源程序（文本文件）和执行结果。 2. 根据实验结果，回答下列问题。 （1） 无符号数和带符号整数的扩展操作方式是否相同？各是如何进行的？ （2） 补码整数（如 int 型数）是否总能转换为等值的 float 类型数据？为什么？ （3） float 型数据是否总能转换成等值的 double 型数据？为什么？ （4） 长数被截断成短数后可能发生什么现象？为什么？ （5） C 语言中移位操作规则与操作对象的数据类型有关吗？ （6） 左移 2 位和右移 2 位操作分别相当于扩大和缩小几倍？ 报告提交截止日期：5 月 10 日
实验三 浮点数的表示（第 2 章）
实验目的：了解 IEEE 754 浮点数在机器中的应用，特别是一些特殊值的处理。 实验要求：通过编程得出 float 和 double 类型的精度（即十进制有效位的位数） ； 编程检查“-8.0/0” 、 “sqrt（-4.0） ”的运算结果。 实验报告： 1. 给出源程序（文本文件）和执行结果。
计算机组成与结构课后习题及答案
计算机组成与结构课后习题及部分答案第1章计算机系统概述1.概述计算机发展经过了哪几代2.计算机由那些部分组成3.计算机有哪些分类方法4.计算机硬件系统的性能指标有哪些5.冯诺依曼计算机的主要设计思想是什么6.什么是机器字长它对计算机性能有何影响7.计算机的工作过程是怎样的8.计算机的应用领域有哪些9.从第三代计算机开始，C技术出现并得到发展A.A.电子管电子管电子管B. B. B.晶体管晶体管晶体管C. C. C.集成电路集成电路集成电路D. CPU D. CPU 10.冯诺依曼计算机中指令和数据都采用D 表示。
A.A.十进制十进制十进制 B. B. B.八进制八进制八进制 C. C. C.十六进制十六进制十六进制 D. D. D.二进制二进制11.冯·诺依曼计算机工作的基本方式的特点是B。
A.A.多指令流单数据流多指令流单数据流B.B.按地址访问并顺序执行指令按地址访问并顺序执行指令C.C.堆栈操作堆栈操作D.D.存储器按内容选择地址存储器按内容选择地址12.对于一个给定的程序，对于一个给定的程序，I I N 表示执行程序中的指令总数，表示执行程序中的指令总数，t t CPU 表示执行该程序所需CPU 时间，时间，T T 为时钟周期，为时钟周期，f f 为时钟频率为时钟频率(T (T 的倒数的倒数))，Nc 为CPU 时钟周期数。
设CPI 表示每条指令的平均时钟周期数，每条指令的平均时钟周期数，MIPS MIPS 表示CPU 每秒钟执行的百万条指令数，请写出如下四种参数的表达式：(1) t CPU (2) CPI (3) MIPS (4) Nc 答：答：(1) t (1) t CPU =Nc ×T(2) CPI=Nc/I N(3) MIPS=I N / (t CPU ×106) = I N / (Nc ×T ×106)第2章数据的表示和运算1.在定点二进制运算器中，减法运算一般是通过D来实现。
计算机组成原理实验报告
计算机组成原理实验报告实验⼀静态随机存取存贮器实验⼀.实验⽬的了解静态随机存取存贮器的⼯作原理；掌握读写存贮器的⽅法。
⼆.实验内容实验仪的存贮器MEM单元选⽤⼀⽚静态存贮器6116（2K×8bit）存放程序和数据。
CE：⽚选信号线，低电平有效，实验仪已将该管脚接地。
OE：读信号线，低电平有效。
WE：写信号线，低电平有效。
A0..A10: 地址信号线。
I/O0..I/O7:数据信号线。
SRAM6116存贮器挂在CPU的总线上，CPU通过读写控制逻辑，控制MEM的读写。
实验中的读写控制逻辑如下图：读写控制逻辑M_nI/O⽤来选择对MEM还是I/O读写，M_nI/O = 1，选择存贮器MEM；M_nI/O = 0，选择I/O设备。
nRD = 0为读操作；nWR = 0为写操作。
对MEM、I/O的写脉冲宽度与T2⼀致；读脉冲宽度与T2+T3⼀致，T2、T3由CON单元提供。
存贮器实验原理图存贮器数据信号线与数据总线DBus相连；地址信号线与地址总线ABus相连，6116的⾼三位地址A10..A8接地，所以其实际容量为256字节。
数据总线DBus、地址总线ABus、控制总线CBus与扩展区单元相连，扩展区单元的数码管、发光⼆极管上显⽰对应的数据。
IN单元通过⼀⽚74HC245(三态门)，连接到内部数据总线iDBus上，分时提供地址、数据。
MAR由锁存器（74HC574，锁存写⼊的地址数据）、三态门（74HC245、控制锁存器中的地址数据是否输出到地址总线上）、8个发光⼆极管（显⽰锁存器中的地址数据）组成。
T2、T3由CON单元提供，按⼀次CON单元的uSTEP键，时序单元发出T1信号；按⼀次uSTEP键，时序单元发出T2信号；按⼀次uSTEP键，时序单元发出T3信号；再按⼀次uSTEP键，时序单元⼜发出T1信号，……按⼀次STEP键，相当于按了三次uSTEP键，依次发出T1、T2、T3信号。
其余信号由开关区单元的拨动开关模拟给出，其中M_nI/O应为⾼（即对MEM 读写操作）电平有效，nRD、nWR、wMAR、nMAROE、IN单元的nCS、nRD 都是低电平有效。
计算机组成原理实验报告—认识性实验_华北电力大学
科技学院综合实验报告( 2011 -- 2012 年度第一学期)名称：计算机组成原理综合实验题目：认识性实验院系：信息工程系班级：学号：学生姓名：南方小羊指导教师：李梅王晓霞设计周数：第十八周成绩：日期：年月一、目的与要求1.学习和了解TEC-XP16教学实验系统监控命令的用法；2.学习和了解TEC-XP16教学实验系统的指令系统；3.学习简单的TEC-XP16教学实验系统汇编程序设计；4.在使用该教学机之前，应先熟悉教学机的各个组成部分，及其使用方法。
实验内容：1．学习联机使用TEC-XP16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命令显示存储器内容、E命令修改存储器内容；4．使用A命令写一小段汇编程序，U命令反汇编刚输入的程序，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．完成以下几个思考题思考题1: 若把下面给出的例2程序中IN 81, SHR R0, JRNC 2028三个语句换成4个MVRR R0，R0语句, 该程序执行过程会出现什么现象? 试分析并实际执行一次。
思考题2：编写程序实现下述功能：键盘可以输入A-Z的大写字母，一旦输入A-Z 大写字母以外的字符就退出程序。
思考题3：设计一个有读写内存和子程序调用指令的程序,功能是读出内存中的字符，将其显示到显示器的屏幕上，转换为小写字母后再写回存储器原存储区域。
二、实验正文1.实验内容1．1实验仪器的基本启动步骤1)实验具体操作步骤：（a）准备一台串口工作良好的PC机；（b）将TEC-XP16放在实验台上，打开实验箱的盖子，确定电源处于断开状态；（c）将黑色的电源线一端接220V交流电源，另一端插在TEC-XP16实验箱的电源插座里；（d）取出通讯线，将通讯线的一端的9芯插头接在TEC-XP16实验箱上的串口“COM1”上，另一端接到PC机的串口上；（e）将TEC-XP16实验系统左下方的五个黑色的控制机器运行状态的开关置于正确的位置，在找个实验中开关应置为00110（连续、内存读指令、组合逻辑、联机、16位），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，其它实验相同；（f）打开电源，船形开关和5V电源指示灯亮。
计算机组成原理实验报告
《计算机组成原理》实验报告班级：计科姓名：学号：指导老师：中国矿业大学计算机科学与技术学院2014 年11 月24号目录实验1.1基本运算器实验1.1.1 ---------------------------------------------------------------实验目的1.1.2 ---------------------------------------------------------------实验设备1.1.3 ---------------------------------------------------------------实验原理1.1.4 ---------------------------------------------------------------实验步骤1.1.5 ---------------------------------------------------------------实验思考1.1.6 ---------------------------------------------------------------实验结果1.1.7 ---------------------------------------------------------------实验体会实验3.2 微程序控制器实验3.2.1 ---------------------------------------------------------------实验目的3.2.2 ---------------------------------------------------------------实验设备3.2.3 ---------------------------------------------------------------实验原理3.2.4 ---------------------------------------------------------------实验步骤3.2.5 ---------------------------------------------------------------实验思考3.2.6 ---------------------------------------------------------------实验体会实验5.1 CPU与简单模型机设计实验5.1.1 ---------------------------------------------------------------实验目的5.1.2 ---------------------------------------------------------------实验设备5.1.3 ---------------------------------------------------------------实验原理5.1.4 ---------------------------------------------------------------实验步骤5.1.5 ---------------------------------------------------------------实验思考5.1.6 ---------------------------------------------------------------实验体会实验5.3 复杂模型机设计实验5.3.1 ---------------------------------------------------------------实验目的5.3.2 ---------------------------------------------------------------实验设备5.3.3 ---------------------------------------------------------------实验原理5.3.4 ---------------------------------------------------------------总体设计5.3.5 ---------------------------------------------------------------实验步骤5.3.6 ---------------------------------------------------------------实验思考5.3.7 ---------------------------------------------------------------实验体会实验1.1 基本运算器实验1.1.1 实验目的(1)了解运算器的组成结构。
计算机实验报告答案
计算机实验报告答案计算机实验报告答案引言：计算机实验是计算机科学与技术专业中不可或缺的一部分，通过实践操作和实验验证，可以帮助学生更好地理解和掌握计算机原理和应用技术。
本文将就某个计算机实验进行分析和解答，帮助读者更好地理解实验内容和解决实验问题。
实验背景：本次实验的主题是关于计算机网络的基础知识和应用。
实验内容主要包括网络连接、数据传输和网络安全等方面的问题。
通过实验，我们的目标是掌握网络连接的建立和维护、数据传输的过程和网络安全的基本概念。
实验步骤：1. 首先，我们需要搭建一个局域网环境，确保实验的进行。
可以使用虚拟机软件创建多个虚拟机，然后将它们连接在同一个虚拟局域网中。
2. 接下来，我们将进行网络连接实验。
首先，需要为每个虚拟机设置IP地址和子网掩码。
可以使用命令行或者图形界面进行设置。
确保每个虚拟机都能够相互通信和访问共享文件夹。
3. 然后，我们将进行数据传输实验。
选择两台虚拟机作为发送方和接收方。
在发送方虚拟机上，使用ping命令测试与接收方虚拟机的连通性。
在接收方虚拟机上，使用Wireshark等网络抓包工具进行数据包的捕获和分析。
4. 最后，我们将进行网络安全实验。
选择一台虚拟机作为攻击方，另一台虚拟机作为防御方。
攻击方可以使用DOS攻击、ARP欺骗等方式进行攻击，防御方需要采取相应的措施进行防护。
实验问题与解答：1. 问题：在网络连接实验中，如何设置虚拟机的IP地址和子网掩码？解答：可以通过在虚拟机的操作系统中进行设置。
在Windows系统中，可以进入“控制面板”->“网络和Internet”->“网络和共享中心”，选择“更改适配器设置”，然后右键点击相应的网络连接，选择“属性”，在“Internet协议版本4(TCP/IPv4)”中进行设置。
2. 问题：在数据传输实验中，如何使用ping命令测试两台虚拟机的连通性？解答：在发送方虚拟机的命令行中，输入“ping 目标IP地址”即可。
计算机组成与系统结构习题参考答案
计算机组成与系统结构习题答案第1章计算机系统概述1-1 见教材1.1.2。
1-2 见教材1.2.1。
1-3 见教材1.2.1。
1-4 见教材1.2.3。
1-5 见教材1.3.1。
1-6 各需KN ns 、KN 2 ns 、KN 3 ns 的时间。
1-7 需要K M N s 、K 22M N s 和K 33MN s 的时间。
1-8 透明的有：指令缓冲器、时序发生器、乘法器、主存地址寄存器、先行进位链、移位器。
1-9 见教材1.4.2。
1-1053.01910==F1-11 CPI=1.55， 运算速度≈25.81MIPS程序执行时间=3.875×10-3s 1-12 （1）平均CPI=2.28。
（2）MIPS 速率≈43.86MIPS 。
1-13 第二种方法效果就好。
第2章数据的机器层次表示2-1 (725.6875)10=(1325.54)8=(2D5.B)16=(1011010101.1011)22-2 (111010.011)2=(72.3)8=(3A.6)16。
(1000101.1001)2=(105.44)8=(45.9)16。
2-3 真值 原码 补码 反码 0 -0 0.1000 -0.1000 0.1111 -0.1111 1101 -110100000000 10000000 0.1000000 1.1000000 0.1111000 1.1111000 00001101 1000110100000000 00000000 0.1000000 1.1000000 0.1111000 1.0001000 00001101 1111001100000000 11111111 0.1000000 1.0111111 0.1111000 1.0000111 00001101 111100102-4真值原码补码反码1670.0111 0.0111 0.01111640.0100 0.0100 0.01001610.0001 0.0001 0.00010 0.0000 0.0000 0.0000-0 1.0000 0.0000 1.1111-161 1.0001 1.1111 1.1110-164 1.0100 1.1100 1.1011-167 1.0111 1.1001 1.10002-5[X1]补=0.10100，[X2]补=1.01001。
计算机组成与系统结构课后答案全清华大学出版社袁春风主编
第1章习题答案5．若有两个基准测试程序P1和P2在机器M1和M2上运行，假定M1和M2的价格分别是5000元和8000元，下表给出了P1和P2在M1和M2上所花的时间和指令条数。
请回答下列问题：（1）对于P1，哪台机器的速度快？快多少？对于P2呢？（2）在M1上执行P1和P2的速度分别是多少MIPS？在M2上的执行速度又各是多少？从执行速度来看，对于P2，哪台机器的速度快？快多少？（3）假定M1和M2的时钟频率各是800MHz和1.2GHz，则在M1和M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI各是多少？（4）如果某个用户需要大量使用程序P1，并且该用户主要关心系统的响应时间而不是吞吐率，那么，该用户需要大批购进机器时，应该选择M1还是M2？为什么？（提示：从性价比上考虑）（5）如果另一个用户也需要购进大批机器，但该用户使用P1和P2一样多，主要关心的也是响应时间，那么，应该选择M1还是M2？为什么？参考答案：（1）对于P1，M2比M1快一倍；对于P2，M1比M2快一倍。
（2）对于M1，P1的速度为：200M/10=20MIPS；P2为300k/0.003=100MIPS。
对于M2，P1的速度为：150M/5=30MIPS；P2为420k/0.006=70MIPS。
从执行速度来看，对于P2，因为100/70=1.43倍，所以M1比M2快0.43倍。
（3）在M1上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：10×800M/(200×106)=40。
在M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：5×1.2G/(150×106)=40。
（4）考虑运行P1时M1和M2的性价比，因为该用户主要关心系统的响应时间，所以性价比中的性能应考虑执行时间，其性能为执行时间的倒数。
故性价比R为：R=1/(执行时间×价格)R越大说明性价比越高，也即，“执行时间×价格”的值越小，则性价比越高。
计算机组织与结构实验报告 CQUPT
计算机组织与结构实验报告目录实验一 Hamming码 (2)实验二乘法器 (4)实验三时序部件 (6)实验四 CPU算术逻辑单元实验 (6)实验五 CPU指令译码器实验 (7)实验六 CPU微程序控制器实验 (10)实验七&八 CPU实验_无流水无cache (16)实验一 Hamming码观察实验现象并记录相应数据输入输出规则对应如下：1．输入的8位操作数对应开关SD15~SD8，编码后的hamming码在灯A0～A12上体现。
2．开关SA0是控制位，待校验的13位数据对应SD7～SD0与SA5～SA1。
3．比较的结果在灯R4～R0上体现。
如对8位数据10101100进行hamming编码和校验。
1、先手工计算校验位P5～P1＝___10111_____，编码后的hamming码为___1101001101011____________。
2、拨动开关SD15～SD8输入10101100，观察灯A12～A0＝_____1101001101011________，看是否与自己手工计算的hamming码相符。
3、输入待校验的13位数据，假设输入1111001101011。
拨动开关SA0为1开始校验，拨动SD7～SD0设置为11110011（13位数据中的高八位），SA5～SA1设置为01011(13位中的低5位)。
观察灯R4~R0＝_ ___11011___，也就是校验结果的值。
4、比较编码后的hamming码和校验的hamming码，发现第_11_ 位数据错误，手工计算S＝_____11011____，和3中观察到的R4~R0是否相符。
5、可以输入其他位错误的校验数据观察结果值S是否正确。
6、1～5做完后，重新输入新的8位数据做实验，并填写表1.1.4。
表1.1.4思考题：1、根据8位数据位的hamming编码原理，写出16位数据位的编码原理。
只实现一位纠错两位检错，根据数据位k与校验位r的对应关系，16位数据位需要6位校验位，可表示为H22H24…H2H1。
认识计算机系统习题含答案
认识计算机系统习题含答案认识计算机系统习题含答案计算机系统是我们日常生活中不可或缺的一部分，它为我们提供了方便和快捷的信息处理能力。
然而，对于大多数人来说，计算机系统仍然是一个神秘而复杂的存在。
为了帮助大家更好地认识计算机系统，我整理了一些习题，希望能够帮助大家更深入地了解计算机系统。
1. 什么是计算机系统？它由哪些组成部分构成？答案：计算机系统是由硬件和软件组成的。
硬件包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、显示器等；软件包括操作系统、应用程序等。
2. 请简要解释一下计算机的工作原理。
答案：计算机的工作原理可以用以下几个步骤概括：输入、处理、输出。
首先，用户通过输入设备将数据输入计算机；然后，计算机通过中央处理器对输入的数据进行处理；最后，计算机将处理结果通过输出设备呈现给用户。
3. 什么是操作系统？它的作用是什么？答案：操作系统是计算机系统中最重要的软件之一。
它的作用是管理和控制计算机系统的各个部分，提供用户与计算机硬件之间的接口，同时也负责调度和管理计算机资源。
4. 请列举一些常见的操作系统。
答案：常见的操作系统有Windows、Mac OS、Linux等。
5. 什么是CPU？它的作用是什么？答案：CPU（中央处理器）是计算机系统中的核心组件，它负责执行计算机指令，控制和协调计算机系统的各个部分。
CPU的主要作用是进行数据的运算和处理。
6. 请简要解释一下计算机内存的作用。
答案：计算机内存是用于存储和读取数据的地方。
它可以临时存储计算机正在运行的程序和数据，以便CPU能够快速地访问和处理。
7. 什么是硬盘？它与内存有什么区别？答案：硬盘是计算机中用于永久存储数据的设备。
与内存不同，硬盘的数据可以长期保存，并且在计算机断电后依然存在。
8. 请简要解释一下计算机网络的概念。
答案：计算机网络是指将多台计算机通过通信设备互连起来，实现数据和信息的交换和共享。
它可以是局域网、广域网或者互联网。
9. 什么是浏览器？它的作用是什么？答案：浏览器是一种用于访问和浏览互联网上网页的软件。
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华北电力大学
实验报告|
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实验名称认识性实验
课程名称计算机组成与结构
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专业班级：学生姓名：
学号：成绩：
指导教师：实验日期：
一、目的与要求
1.1 实验目的：
1．学习和了解TEC-XP16教学实验系统监控命令的用法；
2．学习和了解TEC-XP16教学实验系统的指令系统；
3．学习简单的TEC-XP16教学实验系统汇编程序设计；
1.2 实验要求：
在使用该教学机之前，应先熟悉教学机的各个组成部分，及其使用方法。
二、实验正文
1．实验内容
1．1实验仪器的基本启动步骤:
（1）准备一台串口工作良好的PC机；
（2）将TEC-XP16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）将黑色的电源线一端接220V交流电源，另一端插在TEC-XP16实验箱的电源插座里；
（4）取出通讯线，将通讯线的一端的9芯插头接在TEC-XP16实验箱上的串口“COM1”上，另一端接到PC机的串口上；
（5）将TEC-XP16实验系统左下方的五个黑色的控制机器运行状态的开关置于正确的位置，在找个实验中开关应置为00110（连续、内存读指令、组合逻辑、
联机、16位），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，其它实验相同；
（6）打开电源，船形开关和5V电源指示灯亮。
（7）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”, 其它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：
TEC-2000 CRT MONITOR
Version 1.0 April 2001
Computer Architectur Lab.， Tsinghua University
Programmed by He Jia
>
实验注意事项：
（1）连接电源线和通讯线前TEC-XP16实验系统的电源开关一定要处于断开状态，
否则可能会对 TEC-XP16实验系统上的芯片和PC机的串口造成损害；
（2）五个黑色控制开关的功能示意图如下：
单步手动置指令组合逻辑联机 8位
上面
下面
连续从内存读指令微程序脱机 16位
（3）几种常用的工作方式（开关拨到上方表示为1，拨到下方为0；）
3．软件操作注意事项：
（1）用户在选择串口时，选定的是PC机的串口1或串口2，而不是TEC-XP16实验系统上的串口。
即选定的是用户实验时通讯线连接的PC机的端口；
（2）如果在运行到第五步时没有出现应该出现的界面，用户需要检查是不是打开了两个软件界面，若是，关掉其中一个再试；
（3）有时若TEC-XP16实验系统不通讯，也可以重新启动软件或是重新启动PC再试；（4）在打开该应用软件时，其它的同样会用到该串口的应用软件要先关掉。
1．2监控程序R命令、D命令、E命令的基本用法
（1）用R命令查看寄存器内容或修改寄存器的内容
1）在命令行提示符状态下输入：
R↙；显示寄存器的内容
注：寄存器的内容在运行程序或执行命令后会发生变化。
2）在命令行提示符状态下输入：
R R0↙；修改寄存器R0的内容，被修改的寄存器与所赋值之间可以无空格,也可有一个或数个空格
主机显示:
寄存器原值:_
在该提示符下输入新的值0036
再用R命令显示寄存器内容，则R0的内容变为0036。
（2）用D命令显示存储器内容
在命令行提示符状态下输入：
D 2000↙
会显示从2000H地址开始的连续128个字的内容；
连续使用不带参数的D命令，起始地址会自动加128（即80H）。
（3）用E命令修改存储器内容
在命令行提示符状态下输入：
E 2000↙
屏幕显示:
2000 地址单元的原有内容:光标闪烁等待输入
输入 0000
依次改变地址单元2001~2005的内容为:1111 2222 3333 4444 5555
注意：用E命令连续修改内存单元的值时，每修改完一个，按一下空格键，系统会自动给出下一个内存单元的值，等待修改；按回车键则退出E命令。
（4）用D命令显示这几个单元的内容
D 2000↙
可以看到这六个地址单元的内容变为0000 1111 2222 3333 4444 5555。
1．3思考题1 的设计与实现
●题目：若把IN 81, SHR R0, JRNC 2028三个语句换成4个MVRR R0，R0语句,
该程序执行过程会出现什么现象? 试分析并实际执行一次。
●题目：编写程序实现下述功能：键盘可以输入A-Z的大写字母，一旦输入A-Z
大写字母以外的字符就退出程序。
答：程序设计：
A 2000↙；
输入如下形式的程序：
2000: IN 81
2001：SHR R0
2002：SHR R0
2003：JRNC 2000
2004：IN 80
2005：OUT 80
2006：MVRD R1，41
2008：CMP R0,R1
2009: JRNC 200F
200A：MVRD R2，5A
200C：CMP R0,R2
200D: JRC 20OF
200E: JR 2000
200F: RET↙
2010：↙
结果如图所示：
1．5思考题3的设计与实现
1）题目：设计一个有读写内存和子程序调用指令的程序,功能是读出内存中的字符，将其显示到显示器的屏幕上，转换为小写字母后再写回存储器原存储区域。
答：代码如下：
E 20F0
0041 0042 0043 0044 0045 0046
A 2080
2080：MVRD R3，0006；指定被读数据的个数
2082：MVRD R2，20F0；指定被读、写数据内存区首地址
2084：LDRR R0，[R2]；读内存中的一个字符到R0寄存器
2086：CLLA 2100；调子程序，完成显示功能
2087：DEC R3；检查输出的字符个数
2088：JRZ 208B；完成输出则结束程序的执行过程
2089：INC R2；未完成，修改内存地址
208a：JR 2084；转移，循环执行规定的处理
208b：RET
A 2100
2100：OUT 80
2101：MVRD R1，0020
2103：ADD R0，R1
2104：STRR [R2]，R0；写R0中的字符到内存，地址同LDRR所用的地址
2105：IN 81
2106：SHR R0
2107：JRNC 2105；为完成输出过程则循环测试
2108：RET:
结果如图所示：
三、综合实验总结
1．在完成思考题一时，在完成把IN 81, SHR R0, JRNC 2028三个语句换成4个MVRR R0，R0语句后，出现了一直循环乱码的现象。
经过检查发现是由于在把三句代码
转换为四句时，其对应后面的跳转语句地址也要随之改变，由JRZ 202E变为JRZ
202F。
改正之后，出现了正确结果。
2．在完成思考题二时，我们先由汇编语言的思想编写好程序，而后按照附录里的语句功能表再进行修正，发现与已学的汇编语言还是有一定的差距。
比如跳转语句，
此处我们运用的是利用进位符号位CF，与汇编语言中的习惯相反，有进位借位时
为0，反之为1.开始由于写反了而总是得不到正确结果，经过改正，最终达到实验
要求。
3．在完成思考题三时，主要就是对于调用语句的运用和主程序子程序的格式上的掌握，程序编写方面由于输入的时候语句输入有误，重复MVRD R1，0020,因而后
来的语句均与设计时的语句地址相差2，其他并未出现错误。