计算机组成原理第一次实验报告
计算机组成实验报告
计算机组成实验报告计算机组成实验报告(共3篇)篇一:《计算机组成与结构》实验报告11 .实验目的:1).学习和了解TEC-2000 十六位机监控命令的用法;2).学习和了解TEC-2000 十六位机的指令系统;3).学习简单的TEC-2000 十六位机汇编程序设计;2.实验内容:1).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;2).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;3、实验步骤1).关闭电源,将大板上的COM1 口与PC 机的串口相连;2).接通电源,在PC 机上运行PCEC.EXE 文件,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;3).置控制开关为00101(连续、内存读指令、组合逻辑、16 位、联机),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;4).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 2001Computer Architectur Lab.,Tsinghua University Programmed by He Jia >5).用R 命令查看寄存器内容或修改寄存器的内容a.在命令行提示符状态下输入:R↙;显示寄存器的内容图片已关闭显示,点此查看图片已关闭显示,点此查看b.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,再用R 命令显示寄存器内容,则R0 的内容变为0036。
图片已关闭显示,点此查看6).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)。
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一实验报告
实验一运算器实验(一)算术逻辑运算器一、实验目的: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送通道3.验算由74LS181等组合逻辑电路组成的运算功能发生器运算功能4.按给定数据,完成实验指定的算术/逻辑运算二、实验设备计算机组成原理实验仪一台,排线若干条。
三、实验原理运算器实验电路说明:(1)两片74LS181(每片4位)以并/串联形式构成字长为8位的运算器。
(2)8位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.寄存器的输入端与数据总线相连。
(3)8位数据开关D7~D0(在“INPUT DEVICE”中)用来产生参与运算的数据,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的内容。
(4)S3、S2、S1、S0是运算选择控制端,有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。
(8)SW-B是输入三态门的控制端,控制“INPUT DEVICE”中的8位数据开关D7~D0的数据是否送到数据总线BUS上。
低电平有效。
(9)LDDR1是寄存器DR1存数控制信号,LDDR2是寄存器DR2存数控制信号。
它们都是高电平有效。
(10)A0~A3是4位数据输入通道A,B0~B3是4位数据输入通道B。
计算机组成原理第一次实验报告
K20
K19
K18
K17
K16
0
1
0
1
0
1
0
1
置控制信号:
K11(RRD)
K10(RWR)
K1(SB)
K0(SA)
1
0
1
1
给出CLOCK脉冲上升沿。
(2) R?的读出
自己设置RRD、RWR、SB及SA信号,观察R?的红色指示灯及液晶显示内容。
读R0:
置控制信号:
K11(RRD)
K10(RWR)
数据输出选择器原理图
X2 X1 X0
输出寄存器
0 0 0
IN-OE外部中断
0 0 1
IA-OE中断向量
0 1 0
ST-OE堆栈寄存器
0 1 1
PC-OE PC寄存器
1 0 0
D-OE直通门
1 0 1
R-OE右移门
1 1 0
L-OE左移门
1 1 1
没有输出
三、实验内容
1、A、W的写入
按下表连线
连接
信号孔
µPC原理图
当RES=0时,µPC被清0;
当IREN=0时,在CK的上升沿,预置数据被打入µPC。指令总线(IBUS)上的数据可来自一片74HC245。
当IREN=1时,在CK的上升沿,µPC加1。
(二)程序计数器PC
程序计数器PC由2片74HC161组成,能完成加1和预置数功能。程序计数器的输出由74HC245保存,74HC245与74HC161的输出相连,74HC245(2)的输出连接地址总线,74HC245(1)的输出接到数据总线(当LDPC=0时)。
二、实验原理
(一)寄存器
计算机组成原理实验报告实验一
计算机组成与结构实验报告一、实验题目:1、C51高级语言模型机的设计和实现2、基本逻辑单元实验二、实验目的与要求:实验一:1.学习手动实验环境的建立2.了解如何实现中断服务、控制流水灯的快慢等实验二:1.学习构成计算机硬件的基础数字逻辑电路的应用;2.了解74LS08逻辑与、74LS32逻辑或、74LS04逻辑非、74LS138三-八译码器的工作方式。
三、实验步骤(阐述主要步骤):实验一:①首先卸去实验连接,系统工作方式设为“微控/在线”。
②程序代码及微指令代码的装载③把I/O单元的S15~S0开关设置为“0FF01”。
④点击或按动连续运行命令键,进入程序的连续运行。
⑤结果观察⑥中断更新实验二:①首先卸去实验连接,系统工作方式设为“手动/搭接”。
②将I/O单元S15~S8开关置高电平(拨向上方)用作输出设备。
③分别进行逻辑与、逻辑非、逻辑或以及三八译码器的接线操作④结果观察四、实验结论:实验一:设计了一个死循环,S15-S8的对应发光管进入带进位左右移循环状态。
将S7~S0设置为“00h”,对应S7~S0的发光管处“暗”状态。
中断更新后,S15~S8所对应的发光管的移动速度明显变慢。
将S7~S0设置为“01h”,再按中断按钮,S15~S8的发光管移动速度明显加快。
实验二:1、逻辑与:当与门输入为全1时,其输出为1;否则输出为0。
2、逻辑或:当或门输入为全0时,其输出为0;否则输出为1。
3、逻辑非:当非门输入为0时,其输出为1;当非门输入为1时,其输出为0。
4、三八译码器:验证结果:C B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y70 0 0 0 1 1 1 1 1 1 10 0 1 1 0 1 1 1 1 1 10 1 0 1 1 0 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 0 1 1 1 11 0 0 1 1 1 1 0 1 1 11 0 1 1 1 1 1 1 0 1 11 1 0 1 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0五、心得体会:实验一:通过本次实验,我熟悉了试验箱的各个部件,以及学会了如何手动建立实验环境,简单的流水灯实验,让我学习到中断以及更新如何控制,同时,加深了二进制与十六进制之间的转换,学习到了输入输出端启动指令的操作。
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,通过学习该课程,我们可以深入了解计算机的工作原理和内部结构。
本次实验旨在通过实际操作,加深对计算机组成原理的理解,并掌握一些基本的计算机硬件知识。
实验目的:1. 理解计算机的基本组成部分,包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等;2. 掌握计算机的运行原理,了解指令的执行过程;3. 学习使用计算机组成原理实验箱,进行实际的硬件连接和操作。
实验过程:1. 实验一:组装计算机本次实验中,我们需要从零开始组装一台计算机。
首先,我们按照实验指导书的要求,选择合适的硬件组件,包括主板、CPU、内存、硬盘等。
然后,我们将这些硬件组件逐一安装到计算机箱中,并连接好电源线、数据线等。
最后,我们将显示器、键盘、鼠标等外设连接到计算机上。
2. 实验二:安装操作系统在计算机组装完成后,我们需要安装操作系统。
本次实验中,我们选择了Windows 10作为操作系统。
首先,我们将Windows 10安装盘插入计算机的光驱中,并重启计算机。
然后,按照安装向导的指引,选择安装语言、时区等相关设置。
最后,我们根据自己的需求选择安装方式,并等待操作系统安装完成。
3. 实验三:编写并执行简单的汇编程序在计算机组装和操作系统安装完成后,我们需要进行一些简单的编程实验。
本次实验中,我们选择了汇编语言作为编程工具。
首先,我们编写了一个简单的汇编程序,实现两个数相加的功能。
然后,我们使用汇编器将程序翻译成机器码,并将其加载到计算机的内存中。
最后,我们通过调试器来执行这个程序,并观察程序的执行结果。
实验结果与分析:通过本次实验,我们成功地组装了一台计算机,并安装了操作系统。
在编写并执行汇编程序的实验中,我们也成功地实现了两个数相加的功能。
通过观察程序的执行结果,我们发现计算机能够按照指令的顺序逐条执行,并得到正确的结果。
这进一步加深了我们对计算机的工作原理的理解。
计算机组成原理实验1报告
运算器组成实验报告
组员:方睿翔111500922
李家成071808114
(1) 实验目的;
1、熟悉双端口通用寄存器组的读写操作。
2、熟悉简单运算器的数据传送通路。
3、验证运算器74LS181的加、减、与、或功能。
4、按给定数据,完成指定的算术、逻辑运算。
5、熟悉逻辑测试笔的使用方法。
(2) 实验原理图;
(3) 实验记录表及实验结果表;
实验结果表:
(4) 写出实验心得体会(过程总结)。
刚开始实验时我们小组一头雾水,在老师的讲解下通过实验原理图掌握了将数据传入寄存器的方法,但在加法上却无法完成。
最后发现是由于DBUS和SBUS没有进行切换引起的,终于成功完成了实验。
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报告
1、根据实验方案框图,调用PC模块,选用适当元器件,画出实验电路逻辑图,并组装成电路。
2、在电路上实现下列手动单功能操作,(控制信息可用电平开关输出电平)。
→ 、
→RAM
RAM→Bus
→
设计提示:
1、利用实验箱中提供的总线接口搭接总线结构,各器件再分别挂到总线上。
2、用一片74LS273作为存贮器的地址寄存器。
一、实验目的
1、了解总线的工作原理
2、掌握总线的传送技术
3、熟悉建立总线的器件特性
二、实验内容
1、根据图2-2所示的实验方案,如果要通过“输出显示”观察到“RAM地址寄存器(AR)”中的数据,请选用适当元器件设计实现。画出实验电路逻辑图,并组装成电路。
2、在设计的电路上实现下列手动单功能操作,并写出操作步骤:
从图中可看出,地址信息及数据信息都是通过同一组数据开关经三态传输门挂上总线,再发送相应的部件的。要区分送入总线的信息是地址还是数据,可以通过对操作时序的控制来实现,本实验由于地址值及内容数据都是通过数据开关人工加载的,因此区分总线上的地址和数据信息也就是人为地操作总线上的某些芯片,打入或读出信息。
图2-2总线传送技术实验方案(例)
图3-2 1k×8位的M2114
五、实验步骤
按照实验内容设计并连接电路,
对单个存贮器地址的写操作如下:
1、 =1,CS=1
2、 =0
3、输入端D3D2D1D0输入地址(0H~15H),打入MAR
4、输入端D3D2D1D0输入数据
5、W/R=0
6、CS=1→0→1
7、返回3,写下一个数据
读操作如下:
1、 =1,CS=1
图1-6简单的节拍脉冲发生器一周期的波形
计算机组成原理第一次上机实验报告
实验内容:运算器组成实验专业:信息安全班级:1303学号:姓名:电话:邮件:报告日期:2015-06-01 指导教师:***2022计算机组成原理·实验报告·计算机科学与技术学院目录1实验目的 (3)2实验环境 (3)3实验内容 (3)3.1L OGISM实验 (3)3.274LS181实验 (3)4方案设计 (4)4.1运算器扩展 (4)4.2溢出检测 (5)5过程与调试 (5)5.1实验步骤 (5)5.2测试用例 (6)5.3结果与分析 (6)5.4故障与调试 (6)6总结与心得 (7)6.1实验总结 (7)6.2实验心得 (7)7参考文献 (8)1 实验目的●熟悉Logisim软件平台。
●掌握运算器基本工作原理●掌握运算溢出检测的原理和实现方法;●理解有符号数和无符号数运算的区别;●理解基于补码的加/减运算实现原理;●熟悉运算器的数据传输通路。
2 实验环境Logisim是一款数字电路模拟的教育软件,每一位用户都可以通过它来学习如何创建逻辑电路,方便简单。
它是一款基于Java的应用程序,可运行在任何支持JAVA环境的平台,方便学生来学习设计和模仿数字逻辑电路。
Logisim中的主要组成部分之一就在于设计并以图示来显示CPU。
当然Logisim中还有其他多种组合分析模型来对你进行帮助,如转换电路,表达式,布尔型和真值表等等。
同时还可以重新利用小规模的电路来作为大型电路的一部分。
3 实验内容3.1 Logism实验●学习使用Logism工具栏上的功能●学会使用子电路,并能将子电路放到main电路中使用●学习使用时钟,并能使用时钟单步或自动运行●学会使用分线器,理解线宽的概念●学会使用隧道,学习使用探测器,了解logisim数据监测方法。
●熟悉按键、LED,数码管等基本输出设备3.2 74LS181实验●构建8位运算器。
在logisim平台中利用现有的74LS181子电路,构建一个8位运算器,可支持有符号数无符号数加减运算的溢出检测(请仔细思考其对应逻辑),相应逻辑电路的生成可以手工绘制,也可以用logisim中分析电路功能,采用表达式或者真值表自动生成电路,请注意学习相应功能。
计算机组成原理实验报告
实验一运算器组成实验一、实验目的1、学习数据信息的表示方法,熟练掌握几种四则运算方法。
2、掌握运算器的工作原理及其组成结构,学习运算器的设计方法。
3、熟悉简单运算的数据传送通路。
4、验证运算器功能发生器(74LS181)的组合功能。
5、按给定数据,完成几种指定的算术和逻辑运算。
二、实验设备1、TWL-PCC计算机组成原理教学实验系统一台,排线若干。
2、PC微机一台(选配)。
四、实验步骤1、连接实验线路。
参考实验连线图见图1.2。
图中将用户需要连接的信号线用小圆圈标明(以后其它实验相同,不再说明)。
仔细检查无误后,接通电源。
..图1.2 运算器组成实验接线图2、先置相关的控制信号为初始态,即使运算器和输入设备的输出都为高阻态(B_ALU=1、B_SW=1),“输入设备单元”中的RD信号可以一直为低电平(RD=0),暂存器TR1和TR2的门控信号都为低电平(C_TR1=0、C_TR2=0)。
3、通过“输入设备单元”的数据开关向暂存器TR1中置数。
①拨动8位数据开关形成一个8位二进制数。
(如01100010)。
②数据开关上的数据输出至总线(B_SW=0),打开暂存器TR1的门控信号(C_TR1=1)。
③按动微动开关KK2,产生一个T4脉冲,将数据开关上的数据(01100010)打入到TR1中。
然后关掉暂存器TR1的门控信号(C_TR1=0)。
4、通过“输入设备单元”的数据开关向暂存器TR2中置数。
①拨动8位数据开关形成一个8位二进制数。
(如10101101)。
②数据开关上的数据输出至总线(B_SW=0),打开暂存器TR2的门控信号(C_TR2=1)。
③按动微动开关KK2,产生一个T4脉冲,将数据开关上的数据(10101101)打入到TR2中。
然后关掉暂存器TR2的门控信号(C_TR2=0)。
5、关掉数据开关的输出三态门(B_SW=1),打开运算器的数据输出三态门(B_ALU=0),使运算器输出至总线上。
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姓名:专业:计算机科学与技术学号:计算机组成原理实验(⼀)实验题⽬:时标系统的设置和组合成绩:⼀、实验⽬的1、了解时标系统的作⽤2、会设计、组装简单的时标发⽣器⼆、实验内容参照时标系统的设计⽅法,⽤组合逻辑⽅法设计⼀个简单的节拍脉冲发⽣器,产⽣图1-6所⽰的节拍脉冲,并⽤单脉冲验证设计的正确性。
在实验报告中画出完整电路,写出1W 、0W 和1N 的表达式。
图1-6 简单的节拍脉冲发⽣器⼀周期的波形设计提⽰:1、由波形图求出节拍脉冲1W 和0W 的表达式,进⽽组合成1N 的表达式。
2、注意节拍电平1T 和0T 的翻转时刻应在0M 下降沿与M 的上升沿同时出现的时刻。
3、注意D 触发器的触发翻转要求。
三、实验仪器及器材1、计算机组成原理实验台和+5V 直流稳压电源2、集成电路由附录A “集成电路清单”内选⽤四、实验电路原理(实验电路原理图)时标系统主要由时钟脉冲发⽣器、启停电路和节拍脉冲发⽣器三部分组成成,结构如图1-1所⽰。
图1-1 时标系统组成1、时钟脉冲发⽣器主要由振荡电路、分频电路组成,其作⽤是产⽣⼀定频率的时钟脉冲,作为计算机中基准时钟信号。
如图1-2所⽰。
图1-2 时钟脉冲发⽣器组成2、启停电路计算机是靠⾮常严格的节拍脉冲,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。
如图1-3所⽰。
图1-3 简单的启停电路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⼀个脉冲的波形完整。
如图1-4所⽰。
图1-4 利⽤维持阻塞原理的启停电路3、节拍脉冲发⽣器节拍脉冲发⽣器的作⽤是产⽣⼀序列的节拍电平和⼯作脉冲。
节拍电平是保证计算机微操作的时序性,⼯作脉冲是各寄存器数据的打⼊脉冲。
第一次组原实验报告
课程实验报告课程名称:计算机组成原理计算机科学与技术学院目录一、实验名称 (3)二、实验目的 (3)三、实验设备 (3)四、实验任务 (3)五、预备知识 (4)1、运算器的相关知识 (4)2、注意事项 (4)六、设计思路、电路实现与电路分析说明 (5)1、任务分析 (5)2、设计思路 (6)3、电路实现与详细分析说明 (7)七、实验结果的记录与分析 (10)八、实验中碰到的问题及解决办法 (11)九、收获与体会 (12)一、实验名称实验名称:运算器组成实验二、实验目的1. 掌握带累加器的运算器实验;2. 掌握溢出检测的原理和实现方法;3. 理解有符号数和无符号数运算的区别;4. 理解基于补码的加/减运算实现原理;5. 熟悉运算器的数据传输通路;三、实验设备实验台:JZYL—Ⅱ型计算机组成原理实验仪一台。
主要芯片:74LSl81:运算器芯片2片74LS373:八D锁存器2片其它基本器件若干四、实验任务1.概述自己设计一个以74LSl81运算器芯片为核心的电路,能够实现多种运算,并能使用历史结果数据进行累计运算,运算结果可以使用灯和数码管来显示。
在功能方面要求支持有符号数和无符号数运算、支持补码加/减运算以及支持有符号数溢出检测等;在数据来源方面包括一个累加器和一组开关。
通过手动操作,首先能够通过运算数据存入累加器中,再选择不同的运算控制信号,实现不同功能的运算,最后将结果存入到累加器中。
2.参考电路图 13.技术要点1) 利用74181设计8位运算器;2) 设计基于单符号位的溢出检测方法和实现电路。
要求能支持有符号数和无符号数加法运算的溢出检测。
选择适当的数据验证你所设计的电路的功能。
3) 利用373芯片增加累加器功能4) 对上述电路进行综合集成,利用多路选择器设计电路,实现对有符号数(用补码进行计算)和无符号数运算、加/减运算的支持;五、预备知识1、运算器的相关知识运算器是对数据进行加工处理的部件,它具体实现数据的算术运算和逻辑运算,所以又称算术逻辑运算部件,简称ALU ,它是中央处理器的重要组成部分。
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》实验报告
《计算机组成原理》实验报告实验名称实验1:汉字编码实验实验日期2013年9月30日报告日期2013年10月8日专业计算机科学与技术班级计算机102班签名学号********分工单人单组权重100%成绩实验1:汉字编码实验一、函数解释1. =CHAR(($A2+160)*256+B$1+160)此函数是返回对应数字代码的字符,函数中的$A2的含义是:混合地址(绝对地址+相对地址),而且是单元格的对应的字符是随函数变化而变化的。
函数中的B$1也是一个混合地址,但其是个定单元格,不会随着此函数的单元格变化而变化。
而($A2+160)是区内码向机内码转化的公式,机内码=(区内码)16 +A0A0H 。
完成后的截图如下:2.=LEN($B$1) 是计算要转换的汉字数量,并且利用CODE函数返回文本串中第一个字符的数字代码。
3.=IF(LEN($B$1)>=B3,MID($B$1,B3,1),"") 表示下列是:要转换的汉字。
INT(CODE(C3)/256)-160表示下列是:计算汉字的区码(区号)。
=MOD(CODE(C3),256)-160表示下列是:计算汉字的位码(位号)。
以“西安交通大学城市学院”为例,将该汉字组按上述步骤转化后的显示如下:1二、字模显示用Microsoft Visual C++软件执行程序的源代码,与我们要欲给Visual Studio 安装图形库graphics.h的原理是相同的。
故主界面如下所示:输入名字的最后一个字:森!显示如下:以16进制格式显示字模码,函数中明确规定:if(mat[i*2+j]&(0x80>>k)) { //若字模码在该位是1,则画出一个白色填充方格bar(20+12*(j*8+k),60+12*i,20+12*(j*8+k)+12,60+12*i+12);outtextxy(240+12*(j*8+k),60+12*i, '1'); }else { //若字模码在该位是0,则画出一个白色边框方格rectangle(20+12*(j*8+k),60+12*i,20+12*(j*8+k)+12,60+12*i+12);2outtextxy(240+12*(j*8+k),60+12*i, '0');} }三.总结本次实验结束后,学到了很多知识。
《计算机组成原理》实验报告1
实验名称: 运算器组成的实验
一 实验目的
1、掌握算术逻辑运算加、减、乘、与的工作原理。 2、熟悉简单运算的数据传送通路。 3、验证实验台运算的 8 位加、减、与成几种指定的算术和逻辑运算。
二 实验内容
图 6 示出了本实验所用的运算器数据通路图。ALU 由 1 片 ispLSI1024 构成。四片 4 位 的二选一输入寄存器 74HC298 构成两个操作数寄存器 DR1 和 DR2,保存参与运算的数据。 DR1 接 ALU的 B数据输入端口,DR2 接 ALU的 A数据输入端口,ALU的输出在 ispLSI1024 内通过三态门发送到数据总线 DBUS7-DBUS0 上,进位信号 C 保存在 ispLSI1024 内的一 个 D 寄存器中。当实验台下部的 IR/DBUS 开关拔到 DBUS 位置时,8 个红色发光二极管 指示灯接在数据总线 DBUS 上,可显示运算结果或输入数据。另有一个指示灯 C 显示运 算进位信号状态。由 ispLSI1024 构成的 8 位运算器的运算类型由选择端 S2,S1,S0 选择, 功能如表 3 所示。
为了在实验中,每次只产生一组 T1,T2,T3,T4 脉冲,需将实验台上的 DP、DB、 DZ 开关进行正确设置。将 DP 开关置 1,将 DB,DZ 开关置 0,每按一次 QD 按钮,则顺 序产生 T1,T2,T3,T4 各一个单脉冲。本实验中采用单脉冲输出。
三 硬件电路设计图
四 实验过程
(1)按图 6 所示,正确连接运算器模块与实验台上的电平开关 K0-K15。由于运算 C 指示
1
1
DR1(01010101),DR2(10101010) 0 1 0
DBUS 10101010 11111111
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。
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(1) R?的写入
写入R0:
置数据:
K23
K22
K21
K20
K19
K18
K17
K16
0
1
0
1
0
1
0
1
置控制信号:
K11(RRD)
K10(RWR)
K1(SB)
K0(SA)
1
0
0
0
给出CLOCK脉冲上升沿。
写入R1:
置数据:
K23
K22
K21
K20
K19
K18
K17
K16
0
1
0
1
0
1
0
1
置控制信号:
作用
有效电平
1
J2座
J3座
将K23—K16接入DBUS[7:0]
2
JRC
K0
C标志输入
3
JRZ
K1
Z标志输入
4
PCOE
K2
PC输出到地址总线
低电平有效
5
JIR2
K3
预置选择
6
JIR3
K4
预置选择
7
ELP
K5
预置允许
低电平有效
8
PCCK
CLOCK
PC工作脉冲
上升沿打入
置控制信号为:
K2(PCOE)
K5(ELP)
数据输出选择器原理图
X2 X1 X0
输出寄存器
0 0 0
IN-OE外部中断
0 0 1
IA-OE中断向量
0 1 0
ST-OE堆栈寄存器
0 1 1
PC-OE PC寄存器
1 0 0
D-OE直通门
1 0 1
R-OE右移门
1 1 0
L-OE左移门
1 1 1
没有输出
三、实验内容
1、A、W的写入
按下表连线
连接
信号孔
2、µPC预置数据实验
用二进制开关K23~K16将数据送到数据总线(DBUS),置数据??H
K23
K22
K21
K20
K19
K18
K17
K16
0
1
0
1
0
1
0
1
设置控制信号为:
K3(EMRD)
K2(E
0
0
0
按住CLOCK键,CLOCK由高变低,这时µPC的黄色预置指示灯亮,表明µPC被预置数。放开CLOCK键,CLOCK产生下降沿,数据??H被写入µPC寄存器。
寄存器MAR原理图
寄存器ST原理图
寄存器OUT原理图
(二)寄存器组
寄存器组R原理图
74HC139含有两个独立的2—4译码器,其引脚与内部逻辑、功能表见实验指导书。
(三)数据输出实验
COP2000实验仪中有7个寄存器可以向DBUS输出数据,但在某一特定时刻只能有一个寄存器输出数据。由X0、X1、X2控制信号决定那一个寄存器向数据总线输出数据,而这三个控制信号为74HC138译码器的三个选择输入端。74HC138用于选片。
µPC原理图
当RES=0时,µPC被清0;
当IREN=0时,在CK的上升沿,预置数据被打入µPC。指令总线(IBUS)上的数据可来自一片74HC245。
当IREN=1时,在CK的上升沿,µPC加1。
(二)程序计数器PC
程序计数器PC由2片74HC161组成,能完成加1和预置数功能。程序计数器的输出由74HC245保存,74HC245与74HC161的输出相连,74HC245(2)的输出连接地址总线,74HC245(1)的输出接到数据总线(当LDPC=0时)。
0
1
0
1
置控制信号:
K14(MAROE)
K15(MAREN)
K12(STEN)
K13(OUTEN)
1
0
1
1
给出CLOCK脉冲上升沿。
(2) ST的写入
置数据:
K23
K22
K21
K20
K19
K18
K17
K16
0
1
0
1
0
1
0
1
置控制信号:
K14(MAROE)
K15(MAREN)
K12(STEN)
K13(OUTEN)
计数器
1、请叙述程序计数器PC、微程序计数器µPC工作原理,两者在预置条件上有何区别?
程序计数器PC工作原理如下:程序计数器是包含当前正在执行的指令的地址,当某个指令被获取,程序计数器的存储地址加一,指向顺序中的下一个指令。在程序开始执行前,必须将它的起始地址,即第一条指令所在的内存单元地址送入程序计数器。当执行指令时,处理器将自动修改PC的内容,即每执行一条指令PC增加一个量,这个量等于指令所含的字节数,以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。由于大多数指令都是按顺序来执行的,所以修改的过程通常只是简单的对PC加1,但是,当遇到转移指令如JMP指令时,后继指令的地址必须从指令寄存器中的地址字段取得。在这种情况下,下一条从内存取出的指令将由转移指令来规定,而不像通常一样按顺序来取得。
0
0
按一次CLOCK脉冲键,CLOCK产生一个上升沿,数据PC被加一。
2、PC预置实验
二进制开关K23—K16置入数据:
K23
K22
K21
K20
K19
K18
K17
K16
0
1
0
1
0
1
0
1
置控制信号为:
ELP
(K5)
IR3
(K4)
IR2
(K3)
JRZ
(K1)
JRC
(K0)
LDPC
PC预置指
示灯状态
1
X
X
K21
K20
K19
K18
K17
K16
0
1
0
1
0
1
0
1
置控制信号:
K11(RRD)
K10(RWR)
K1(SB)
K0(SA)
1
0
1
1
给出CLOCK脉冲上升沿。
(2) R?的读出
自己设置RRD、RWR、SB及SA信号,观察R?的红色指示灯及液晶显示内容。
读R0:
置控制信号:
K11(RRD)
K10(RWR)
在COP2000中,计数允许控制端PC+1由PCOE取反产生。
PC跳转控制电路原理:在COP2000中,虚拟一片74HC151器件(做在控制芯片CPLD95108中)来决定PC是否被预置。74HC151为八选一数据选择器,其真值表及工作原理如下图所示。
PC预置控制原理图
当ELP=1时,LDPC=1,不允许PC被预置;
3、总结寄存器部分实验有多少个控制信号,并写出其作用。
AEN:选通A;WEN:选通W;ALUCK:ALU工作脉冲;RRD:寄存器组读使能;RWR:寄存器组写使能;SA:寄存器选择A;SB:寄存器选择B;RCK:寄存器组工作脉冲;MAROE:MAR地址输出使能;MAREN:MAR写使能;STEN:ST寄存器写使能;OUTEN:OUT寄存器写使能;CK:寄存器工作脉冲。
K1(SB)
K0(SA)
0
1
0
0
液晶显示为:55
读R1:
置控制信号:
K11(RRD)
K10(RWR)
K1(SB)
K0(SA)
0
1
0
1
液晶显示为:55
读R2:
置控制信号:
K11(RRD)
K10(RWR)
K1(SB)
K0(SA)
0
1
1
0
液晶显示为:55
读R3:
置控制信号:
K11(RRD)
K10(RWR)
实验报告
专业班级__姓名__机器号:___学号__E-mail___分步成绩_实验表现_实验报告_总成绩_
实验一寄存器及数据输出实验
一、实验目的
1、掌握寄存器器件的工作原理,了解COP2000模型机所用主要寄存器的位置、作用、数据通路及控制信号;
2、掌握寄存器组的工作原理;
3、了解计算机中多个寄存器不能同时向内部数据总线送出数据的事实——COP2000实验仪选择某个寄存器(允许其向DBUS上输出数据)的方法。
二、实验原理
(一)寄存器
COP2000用74HC574来构成寄存器,74HC574的功能如下:
1,在CLK的上升沿将输入端的数据打入到8个触发器中。
2,当OC=1时触发器的输出被关闭,当OC=0时触发器输出数据。
74HC574工作波形图
1、累加器A、暂存器W实验
2、地址寄存器MAR、堆栈寄存器ST、输出寄存器OUT实验
1 1 0
L灯亮
L左移门
1 1 1
无
没有输出
实验二计数器实验
一、实验目的
1、掌握程序计数器PC和微程序计数器µPC的工作原理;
2、掌握COP2000中需要对PC进行置数的条件;
二、实验原理
(一)微程序计数器µPC
COP2000实验仪中,微程序计数器uPC由2片74HC161组成的。指令总线IBUS[7:0]的高六位被接到µPC预置输入的高六位,µPC预置的低两位被置为0。两片161的连接为同步连接。低片161的CEP、CET已置为有效,而其进位输出端TC接至高片161的CEP、CET。
K1
EM存储器工作使能
低电平有效
4
EMWR
K2
EM存储器写能
低电平有效
5