实验教学大纲模板(计算机组成原理实验)
计算机组成原理实验课程大纲
《计算机组成原理实验》课程大纲一、 课程基本情况二、 教学目标《计算机组成原理实验》是配合《计算机组成原理》的理论教学中计算机硬件系统的组成、各部件的结构和工作原理而设置的教学内容，是相应教学内容的配套课程，是计算机组成原理的重要环节。
通过本课程的各项实验，使同学进一步掌握计算机各部件的基本原理和结构，掌握计算机各部件的基本设计方法和实验方法，帮助同学建立计算机时间-空间的整体概念，巩固课堂知识，初步培养学生的实验操作能力和分析解决问题能力。
三、 课程简介配合理论教学，提供了不同类型（如验证型、设计型、综合型）的共七个实验单元。
实验内容分为部件实验和综合实验，由浅入深，循序渐进。
部件实验主要包括存储器，运算单元，微控制器等，综合实验分别为8位CISC CPU设计和32位RISC CPU——MIPS-C设计。
这些实验承接先开的《数字逻辑》实验，并为后续的《计算机接口与通讯技术》实验奠定坚实的基础。
四、 实验教学内容及其基本要求课程实验（一）实验名称：存储器与运算器高级设计（4学时，验证型和设计型）实验目的：了解存储器、运算器的电路结构和工作原理。
掌握FPGA中先进先出存储器LPM_FIFO 的功能、工作特性、测试方法和读写方法；了解FPGA中LPM_FIFO的功能，掌握LPM_FIFO的参数设置和使用方法。
掌握FPGA与外部RAM的硬件接口技术，通过FPGA控制，向外部RAM写入数据，通过FPGA控制，从外部RAM读出数据，并且利用数码管显示读出的数据。
利用Verilog HDL语言编程设计带进位算术逻辑运算单元，移位运算器。
验证带进位控制的算术运算功能发生器的功能，按指定数据完成集中指定的算术运算。
验证移位运算器的组合功能。
实验内容：（1）采用LPM宏单元设计一个先进先出存储电路FIFO，增加“空”、“未满”、“满”设计仿真波形并进行分析和验证。
根据实验电路选择适当的模式，设计相应的引脚锁定方案，并下载到实验台。
计算机组成原理课内实验教学大纲
计算机组成原理课内实验教学大纲二．课程的性质与教学目的1、学生在先修课程，《数电实验》课程实验中使用数电实验箱，通过实物器件已完成一个全加器设计的过程。
2、本实验综合运用《计算机组成原理》课程运算器设计知识和《数字电路》等课程的知识，通过对运算部件设计和调试仿真验证，加深对计算机运算部件工作原理的认识。
3、初步掌握运用EDA软件工具进行硬件设计和调试的工作方法。
4、了解并掌握计算机硬件设计的思想、方法及工作过程，初步培养学生计算思维和创新思维能力，工程设计的能力。
5、基于计算思维和创新思维培养，从2015年后课程教改执行中，实验中特别强调补码运算部件符号参与运算这一重要特性，这是计算机组成原理教学环节中一个非常经典的基于计算思维和创新思维培养的案例。
三．教学内容、时间安排及教学要求实验1 4学时，设计为验证实验，学习EDA软件使用，完成1位全加器设计、调试仿真验证并完成实验报告。
通过此实验了解并掌握使用软件工具（maxplus2、quartus II、Xilinx_Vivado等软件工具任选一种）进行计算机硬件设计的思想、方法及工作过程。
实验2 4学时，设计成学生自主完成的开放性实验，增加计算机硬件学科实验的趣味性，模拟计算思维和创新思维运用到运算部件设计的综合性实验。
实验任务完成多位运算部件设计、调试仿真验证，实验任务安排分为基础实验任务与提高实验任务，鼓励创新。
课程教学要求:(1)、初步掌握运用EDA软件工具进行硬件设计和调试的工作方法。
(2)、了解与掌握计算机硬件设计的思想，方法及工作过程。
(3)、初步培养学生计算思维和创新思维能力，工程设计的能力。
四．考核办法与成绩评定提交实验报告，实验成绩占计算机组成原理课程成绩比例的10%。
评分依据：方案3分，电路设计3分，文字表述2分，分析与总结2分，要求立意明确无歧义，内容丰富翔实，图表正确清晰。
计算机组成原理实验大纲
《计算机组成原理》课程实验教学大纲课程编号：060186实验说明课程总学时85 实验学时数34实验项目个数11验证性实验项目 2综合性实验项目 2课程总学分 5 实验学分 2设计性实验项目7 课程性质必修课√选修课□集中实践环节□实验类别课程内实验□独立设课实验√其他□实验者类别：本科生√专科生□面向专业计算机科学与技术开课单位计算机科学与技术系本课程实验教学地位、作用与目的（1）计算机组成原理属于技术性、工程性和实践性都很强的一门课，因此，实验课就显得十分重要。
（2）通过实验可以培养学生的实验分析和设计能力。
（3）计算机组成原理实验课也是计算机科学与技术专业的一门核心专业基础课程。
（4）实验教学目的是加深学生对计算机的基本组成原理的认识和理解，提高实验分析和设计能力。
（5）实验教学的基本要求是让学生掌握计算机运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五部分的工作原理；掌握存储器的扩展方法；微程序设计方法；多级中断的工作原理并且使学生建立比较清晰的整机概念。
实验教材或指导书，参考书实验教材杭州康芯电子有限公司.现代计算机组成原理实验讲义.2005参考书（1）潘松.现代计算机组成原理.北京：科学出版社，2007（2）王诚，周继群，蔡月茄.计算机组成原理实验指导书与习题集.北京:清华大学出版社，1996(3) （3）王爱英.计算机组成与结构（第三版）.北京：清华大学出版社，2005（9）.实验考核方式和成绩评定标准（1）考核方式：考查。
采用期末操作考试（随机抽题、独立操作等）、平时实验考核（每次实验的操作、报告等）相结合的办法。
（2）成绩评定：成绩评定采用百分制。
最终成绩由以下三个部分组成：第一部分：期末操作考试成绩占总成绩的50%；第二部分：平时实验考核占总成绩的30%；第三部分：上课考勤占总成绩的20%。
该实验课为独立开设的实验课，成绩须单列。
实验项目与主要内容序号实验项目名称学时每组人数实验类型实验要求实验内容1 QuartusII EDA工具与VHDL基础实验2 1 验证性必修实验目的：1）熟悉QuartusⅡ的VHDL文本设计流程全过程。
《计算机组成原理实验》教学大纲(信息)
《计算机组成结构实验》教学大纲(Experiments of Computer Orgnaization)一、基本信息课程代码：学分：1总学时：28适用对象：计算机科学与技术专业先修课程：无二、课程性质、教学目的和要求（一）课程性质和目的《计算机组成结构实验》是为配合《计算机组成结构原理》课程的教学而开设的独立实验课程，主要培养学生在计算机组成方面的基本知识，了解模型机的设计、调试与分析。
通过本实验大纲所安排的实验内容，使学生能更好地理解和掌握计算机组成结构的工作原理、内部各单元的工作过程和涉及的相应技术，锻炼学生的动手能力以及一定的简单计算机设计能力。
（二）教学方法和手段《计算机组成结构实验》课程的教学方式包括课堂教学、课堂实验、实验考核和实验报告四部分。
课堂教学部分教师可采用多媒体教学展示及现场操作演示两种方式开展。
课堂实验部分学生独立实验，根据实验目的及要求开展实验活动。
实验考核部分由教师根据实验目的检查学生的实验结果，进行实际测评。
实验报告部分由学生递交详细实验报告，记录实验过程、心得体会、所遇到的问题及解决问题的过程。
（三）教学安排及实验环境学时数：28学时学时安排：实验一～实验八每个实验2学时。
实验九～实验十一每个实验4学时。
所有教学课程均在计算机组成实验室开展。
三、教学内容及学时分配实验一实验台基本操作（2学时）（一）目的1、了解实验台基本结构，熟悉实验台连线的识别、实验台控制信号标识规则。
2、掌握实验基本操作方法，为以后的实验作技术准备。
（二）内容1、熟悉实验台各个组成部分。
2、把输入开关上的数据送总线。
3、把总线上的数据输出到输出部件。
实验二算术逻辑运算实验（2学时）（一）目的1、了解运算器芯片（74LS181）的逻辑功能。
2、掌握运算器数据的载入、读取方法，掌握运算器工作模式的设置。
3、观察在不同工作模式下数据运算的规则。
（二）内容1、完成运算器的数据传输操作。
2、验证运算器的各项运算功能。
计算机组成原理实验课程 教学大纲
计算机组成原理实验教学大纲一、说明（一）课程性质计算机组成原理课程是计算机学院各个相关专业的一门专业必修课，属于技术性、工程性和实践性都很强的课程，因此，实验课就显得十分重要，而且对后续课程有很重要的作用。
（二）教学目的通过本课程的学习，使学生掌握计算机各主要部件的基本组成与工作原理，相互间的联系与作用，从而加深对计算机整机系统的硬件组成和工作机理的理解，培养学生基本的分析问题和解决问题的能力。
通过实验课程的开设，使学生在理论与实践相结合的基础上进一步理解计算机的内部结构和时空关系，掌握模型计算机的设计方法；同时培养和训练学生在硬件方面的实际动手能力，以及提高学生独立分析问题和解决问题的能力。
（三）教学内容本实验课程是基于计算机组成原理课程的基本理论。
主要教学内容有基于EDA的数字逻辑设计软件Proteus的基本使用方法，求补器的基本设计方法，运算器的基本原理和组成，包括算术逻辑运算、移位运算等，随机静态存储器RAM的基本原理，微程序控制器的组成和基本原理，基本计算机模型的设计和调试，带移位功能模型机的设计和实现，复杂模型机的设计和调试等内容。
（四）教学时数本实验课程周学时数为2学时，学期学时数为36学时。
（五）教学方式采用的主要教学方式有相关理论知识复习与回顾，本次实验基本原理的讲解和说明，实验过程的提示与引导，实验中相关问题的思考与解答，实验结果的分析与总结，实验的考核与评价等多种教学方式。
二、本文（一）基本要求掌握计算机系统各模块的工作原理及相互间的联系，熟悉计算机内部的数据流向，清晰建立计算机整机概念。
并在基本模型机的基础上，进一步由浅入深，熟练和掌握带移位运算模型机设计、复杂模型机设计、可重构原理计算机组成等，通过学生自己动手和实践，巩固、加强基本概念的理解，拓展对疑难问题的思路，将所学的知识综合运用，适应各类计算机开发和应用的需要，为深入学习计算机后续课程打下良好基础。
（二）实验项目总表（三）实验项目内容及要求实验一认知实验环境实验目的：⑴掌握DVCC-C5JH计算机组成原理实验仪的基本使用方法；⑵简单了解本学期需要完成的实验题目；⑶牢记DVCC-C5JH计算机组成原理实验仪的各种注意事项。
《计算机组成原理》实验教学大纲
《计算机组成原理》实验教学大纲一、实验目的1.了解计算机的基本组成结构和工作原理；2.掌握计算机各个部件的功能和作用；3.掌握计算机组成原理的基本概念和理论知识；4.培养学生动手实践、动脑思考的能力；5.提高学生的团队协作和问题解决能力。
二、实验内容1.计算机硬件基本组成实验（1）CPU的功能和性能测试（2）主板的组装和测试（3）内存的安装和测试（4）硬盘的安装和测试2.计算机软件基本组成实验（1）操作系统的安装和配置（2）应用软件的安装和配置（3）网络设置和测试3.计算机接口和通信实验（1）串口和并口的测试（2）USB接口的测试（3）网络通信的测试4.计算机系统性能测试实验（1）性能测试软件的使用（2）性能测试实验数据分析（3）性能测试实验结果报告5.计算机故障排除实验（1）硬件故障排除方法（2）软件故障排除方法（3）系统故障排除方法三、实验设备1.计算机硬件设备：CPU、主板、内存、硬盘、显卡、其他外设2.计算机软件设备：操作系统、应用软件、性能测试软件3.通信设备：串口、并口、USB接口、网络设备四、实验要求1.认真学习计算机组成原理的理论知识；2.熟练掌握计算机硬件和软件的基本操作方法；3.认真执行实验操作步骤，按时完成实验任务；4.认真分析实验数据，撰写实验报告；5.积极参与实验讨论和交流，相互学习，共同进步。
五、实验流程1.实验前准备：查阅相关资料，准备实验材料；2.实验操作：根据实验大纲逐步进行实验操作；3.实验数据：记录实验过程中产生的数据和结果；4.实验分析：根据实验数据和结果分析实验过程；5.实验报告：撰写实验报告，总结实验经验和教训。
六、实验负责人实验负责人1：XXX实验负责人2：XXX七、实验安全注意事项1.操作实验设备时需注意安全，切勿疏忽大意；2.保护实验设备，避免损坏；3.如有不懂之处，及时向实验负责人请教；八、实验成绩评定1.实验操作得分2.实验报告得分3.实验讨论得分4.实验总成绩。
《计算机组成原理》实验大纲
《计算机组成原理》实验大纲一、本课程性质与任务计算机组成原理是计算机科学技术专业的一门核心专业基础课程，在多门课程中占有举足轻重的地位。
它是属于技术性、工程性和实践性很强的一门课。
通过学习本课程，能了解计算机一般组成原理与内部运行机理，为学习本专业后继课程和进行与硬件有关的技术工作打好基础。
该课程的任务是使学生掌握计算机常用的逻辑器件、部件的原理、参数及使用方法，学懂简单、完备的单台计算机的基本组成原理，学习计算机设计中的入门性知识，掌握维护、使用计算机的基本技能。
二、本课程基本要求掌握计算机系统各模块的工作原理及相互间的联系，熟悉计算机内部的数据流向，清晰建立计算机整机概念。
并在基本模型机的基础上，进一步由浅入深，熟练和掌握带移位运算模型机设计、复杂模型机设计、可重构原理计算机组成等，通过学生自己动手和实践，巩固、加强基本概念的理解，拓展对疑难问题的思路，将所学的知识综合运用，适应各类计算机开发和应用的需要，为深入学习计算机后续课程打下良好基础。
三、实验设备TDN-CM计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干四、适用专业计算机科学技术专业五、实验目的、内容及学时实验1 运算器实验：算术逻辑运算实验1. 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掌握简单运算器的数据传送通路。
④验证运算功能发生器(74LSl81)的组合功能。
2. 实验内容①输入数据通过三态门74LS245后送往数据总线，在数据显示灯和数码显示管LED上显示②向DR1(或DR2)中置数，经ALU直传后，经过三态门245送入数据总线，在数据显示灯和数码显示管LED上显示③将输入DR1和DR2中的两个数进行算术逻辑运算，验证ALU的功能，结果在数据显示灯和数码显示管LED上显示实验2 运算器实验：进位控制实验1. 实验目的①验证带进位控制的运算器的组成结构；②验证带进位控制的运算器的功能；③了观察给定数据是否产生进位，以及如何进行带进位运算。
《计算机组成原理》教学大纲
《计算机组成原理》教学大纲一、课程概述《计算机组成原理》是计算机科学与技术、电子信息工程等专业的一门重要基础课。
本课程主要介绍计算机的基本组成和工作原理，使学生全面了解计算机硬件体系结构，包括计算机历史发展、指令系统、CPU设计、存储器层次结构、输入输出系统、总线结构等内容。
二、教学目标1.了解计算机硬件的组成和工作原理。
2.理解计算机的历史发展过程，掌握计算机的分类和体系结构。
3.掌握计算机指令系统的设计原则和常见指令的执行过程。
4.熟悉CPU的基本组成和工作原理，能够设计简单的CPU。
5.理解存储器层次结构的原理，熟悉常见的存储器技术。
6.了解输入输出系统的原理和常见的接口技术。
7.掌握计算机总线的分类和工作原理。
三、课程具体内容及教学安排1.计算机硬件体系结构（2周）-计算机硬件的分类和功能-冯·诺依曼计算机体系结构-CISC和RISC指令集架构2.指令系统设计与实现（3周）-指令系统的基本要求-ISA的设计原则-MIPS指令系统设计与实现3.CPU设计与实现（4周）-CPU的基本结构和功能-数据通路和控制器的设计与实现-单周期CPU与多周期CPU的设计比较4.存储器层次结构（3周）-存储器的分类和特点-存储器的层次结构和映射方式- Cache的设计原理和优化策略5.输入输出系统（2周）-输入输出设备的分类和特点-输入输出接口的工作原理与设计-DMA和中断的处理机制6.总线结构（2周）-总线的分类和特点-总线的时序与仲裁机制-PCI和PCIe总线的基本原理四、教学方法1.理论授课：介绍计算机的基本原理和概念。
2.实践操作：通过实验课程，让学生动手操作实际的计算机硬件和软件，加深对计算机组成原理的理解。
3.讨论与研讨：组织学生进行小组讨论和报告汇报，共同探讨计算机组成原理的相关问题。
4.相关案例分析：通过实际案例分析计算机组成原理在实际应用中的作用和影响。
五、教材和参考书教材：参考书：1. 《计算机组成与设计：硬件/软件接口》（原书第4版）（Patterson和Hennessy编著）2. 《计算机组成与体系结构》（英文版）（David A. Patterson和John L. Hennessy编著）3.《计算机组成原理及其实践》（胡伟编著）六、评分方式1.平时成绩：包括出勤情况、作业完成情况和课堂表现等。
计算机组成原理实验教学大纲及考核大纲
计算机组成原理实验教学大纲一、本课程基本信息课程名称：计算机组成原理（Principles of Computer Construction）课程编号：BH042105适用专业：计算机科学与技术学时：18先修课程：电子技术数字逻辑后续课程：计算机系统结构二、实验教学的目标和基本要求目标：本课程是计算机科学与技术一门专业必修课，它的目的是使学生了解计算机系统的硬件和软件构成方法，掌握其硬件系统中运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备的实现方法。
培养学生分析和设计计算机各部件的能力，特别是动手能力，使学生做到理论与实践相结合、硬件与软件相结合，逐步达到能运用理论知识设计一些性能良好的指令系统，提高自行设计、调试、分析问题和解决问题的能力。
为后续专业课程的学习打下扎实的理论基础。
基本要求：本课程要做13个以上的实验，范围涉及计算机的5大部件，既有验证实验和设计实验，又有综合实验。
要求学生必须做好实验前的预习准备，包括弄懂各项实验的实验原理，熟悉各项实验中相关的理论知识，掌握对设计方法，制定实验步骤和记录格式。
在实验中学会使用相关实验设备进行实验、测试、观察和分析实验现象。
记录实验结果，编写实验报告。
每学期实验课程结束后进行实验课程的考试或考核。
三、实验方法和特点实验方法：采用独立的TEC-2机和TEC-2机与PC机连机的方法。
实验特点：TEC-2机的组成部分有运算器、存储器、控制器和外设接口。
四、实验项目内容与学时分配五、考核方式与评分标准考核方式：开卷考试。
采取一人一套实验系统，在规定的时间内，完成给定的实验任务，提交实验报告。
评分标准：考勤成绩+平时成绩+报告成绩+考试成绩，比例为20：20：20：40。
六、教材及主要教学参考用书《计算机组成原理》，第二版，唐朔飞编著，高等教育出版社。
《计算机组成原理》实验考核大纲课程类别：专业核心课程编号：BH042105实验学时：18考核方式：考查适用专业：计算机科学与技术实验地点：数学与计算机应用技术实验中心一、实验考试(考核)目的：全面地评估与检验学生的实验技能，促使学生认真对待实验，保障实验教学质量。
《计算机组成原理》教学大纲模板
xxx大学《计算机组成原理》教学大纲编写单位：计算机科学与工程系执笔人：审核人：计算机科学与工程系xxx大学系20xx年月第一章微型计算机概论［教学内容］微型计算机的特点、发展、分类，微处理器、微型计算机和微型计算机系统。
微型计算机的应用。
[教学目标与要求]了解微型计算机相关的基础知识，掌握微型计算机中进制转换和数据的表示[重点与难点]微型计算机的硬件结构和数的编码表示。
[教学时数]4学时第一节微型计算机概述一、计算机的发展二、微型计算机的分类及主要性能指标三、微型计算机的发展第二节微型计算机的基本结构一、微信计算机系统、微型计算机二、微处理器三、单片机、单板机、多扳机第三节微型计算机的的基础知识一、计算机数制及其相互转换二、计算机数制表示及其运算三、数值运算四、符号数的二进制算数运算五、数的定点和浮点表示六、溢出的概念第四节常用编码及其表示一、BDC码二、ASCII码第二章8086/8088微处理器［教学内容］8086的编程结构、8086的引脚信号和工作模式、8086的操作和时序、8086的存储器编址和I/O编址、80386的体系结构和三种工作模式。
[教学目标与要求]了解80X86的工作模式掌握微处理器的内部组成和工作原理[重点与难点]微处理器的结构、引脚信号和总线操作时序。
[教学时数]6学时第一节8086/8088的基本结构一、8086/8088概述二、8086/8088的内部结构第二节8086/8088的引脚功能及其工作模式一、8086/8088在最小模式中引脚定义二、8086/8088在最大模式中引脚定义第三节8086/8088的存储器组织结构一、存储器的分段管理二、内存的物理地址形成三、存储器的分体结构第四节8086/8088系统配置一、8086/8088最小模式二、8086/8088最大模式第五节8086/8088的总线操作及时序一、8086/8088的工作周期二、系统的复位及启动三、8086最小模式下的总线操作第三章存储器［教学内容］存储器的分类、微型计算机内存的行列结构、选择存储器件的考虑因素、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM 、存储器在系统中的连接考虑和使用举例、存储器的数据宽度扩充和字节数扩充、层次的存储器体系结构、16位32位微机系统的内存组织。
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甘肃政法学院信息安全、计算机科学与技术专业本科课程实验教学大纲计算机组成原理原理一、《计算机组成原理》课程实验教学基本要求计算机组成原理是一门理论和实践结合及其紧密的课程，因此在课程的教学活动中需要采取多种教学手段与方法，以达到良好的教学效果。
计算机组成原理的实验教学是理论联系实际的重要环节，是理论课堂教学的补充和继续。
因此，该课程的实验教学要求学生通过实验课程的学习，完成实验指导书具体规定的各项实验内容，通过实验使学生实现正确和熟练地掌握计算机组成原理的实验技能和基本操作，提高学生动手能力。
二、实验项目总表三、实验内容实验一运算器实验（一）实验目的与要求1. 掌握简单运算器的组成以及数据传送通路。
2. 验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能。
（二）实验原理图1 运算器数据通路图实验中所用的运算器数据通路如图1所示。
其中运算器由两片74LS181以并/串形式构成8位字长的ALU。
运算器的两个数据输入端分别由两个锁存器（74LS273）锁存，锁存器的输入连至数据总线，数据输入开关（INPUT）用来给出参与运算的数据，并经过一三态门（74LS245）和数据总线相连。
运算器的输出经过一个三态门（74LS245）和数据总线相连。
数据显示灯已和数据总线（“DATA BUS”）相连，用来显示数据总线内容。
图1-2中已将实验需要连接的控制信号用箭头标明（其他实验相同，不再说明）。
其中除T4为脉冲信号，其它均为电平控制信号。
实验电路中的控制时序信号均已内部连至相应时序信号引出端，进行实验时，还需将S3、S2、S1、S0、Cn、M、LDDR1、LDDR2、ALU_G、SW_G各电平控制信号与“SWITCH”单元中的二进制数据开关进行跳线连接。
其中ALU_G、SW_G为低电平有效，LDDR1、LDDR2为高电平有效。
按动微动开关PULSE，即可获得实验所需的单脉冲。
（三）实验器材及设备CCT-IV计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。
（四）实验步骤与方法l. 按图2连接实验线路，仔细检查无误后，接通电源。
（图中箭头表示需要接线的地方，接总线和控制信号时要注意高低位一一对应，可用彩排线的颜色来进行区分）图2 算术逻辑运算实验接线图2. 用INPUT UNIT 的二进制数据开关向寄存器DR1和DR2置数，数据开关的内容可以用与开关对应的指示灯来观察，灯亮表示开关量为“1”，灯灭表示开关量为“0”。
以向DR1中置入11000001（C1H ）和向DR2中置入01000011（43H ）为例，具体操作步骤如下：首先使各个控制电平的初始状态为：CLR=1，LDDR1=0，LDDR2=0，ALU_G=1，SW_G=1，S3 S2 S1 S0 M CN=111111，并将CONTROL UNIT 的开关SP05打在“NORM ”状态，然后按下图所示步骤进行。
上面方括号中的控制电平变化要按照从上到下的顺序来进行，其中T4的正脉冲是通过按动一次CONTROL UNIT 的触动开关PULSE 来产生的。
置数完成以后，检验DR1和DR2中存的数是否正确，具体操作为：关闭数据输入三态门（SW_G=1），打开ALU 输出三态门（ALU_G=0），使ALU 单元的输出结果进入总线。
当设置S3、S2、S1、S0、M 、CN 的状态为111111时，DATA BUS 单元的指示灯显示DR1中的数；而设置成101011时，DATA BUS 单元的指示灯显示DR2中的数，然后将指示灯的显示值与输入的数据进行对比。
LDDR1=0LDDR2=1T4=LDDR1=1LDDR2=0T4=SW_G=03. 验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能（采用正逻辑）74LS181的功能见表1，可以通过改变S3 S2 S1 S0 M CN的组合来实现不同的功能，表中“A”和“B”分别表示参与运算的两个数，“+”表示逻辑或，“加”表示算术求和。
通过前面的操作，我们已经向寄存器DR1写入C1H，DR2写入43H，即A=C1H，B=43H。
然后改变运算器的控制电平S3 S2 S1 S0 M CN的组合，观察运算器的输出，填入表2中，并和理论值进行比较、验证74LS181的功能。
表2运算器功能实验表（五）注意事项1.本实验装置的发光二极管的指示灯亮时表示信号为“0”，灯灭时表示信号为“1”。
2.电源关闭后，不能立即重新开启，关闭与重启之间至少应有30秒间隔。
3.电源线应放置在机内专用线盒中。
4.保证设备的整洁。
（六）实验要求1．根据74LS181的功能表，编写程序进行74LS181的逻辑运算和算术运算，将计算结果填入表中。
2．按照实验步骤进行实验，记录实验结果。
3．认真撰写实验报告。
（七）思考题1．74LS245及74LS273分别有什么作用？能否互换？2．用数据开关向数据暂存器74LS273置数时，B SW -、B ALU -控制信号应如何？为什么？3．ALU 向总线输出数据时，B SW -、B ALU -、LDDR1、LDDR2控制信号应如何？实验二 存储器实验（一）实验目的与要求1. 掌握静态随机存储器RAM 工作特性。
2. 掌握静态随机存储器RAM 的数据读写方法。
（二）实验原理实验所用的半导体静态存储器电路原理如图3所示，实验中的静态存储器由一片6116（2KX8）构成，其数据线接至数据总线，地址由地址锁存器（74LS273）给出。
地址灯LI01—LI08与地址总线相连，显示地址内容。
INPUT 单元的数据开关经一三态门（74LS245）连至数据总线，分时给出地址和数据。
接地，、WECE=0、实验时，将T3脉冲接至实验板上时序电路模块的TS3相应插针中，其它电平控制信号由“SWITCH”单元的二进制开关给出，其中SW_G为低电平有效，LDAR 为高电平有效。
（三）实验器材及设备CCT-IV计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。
（四）实验步骤与方法1. 形成时钟脉冲信号T3，具体接线方法和操作步骤如下：①将SIGNAL UNIT中的CLOCK和CK，TS3和T3用排线相连。
②将SIGNAL UNIT中的两个二进制开关“SP03”设置为“RUN”状态、“SP04”设置为“RUN”状态（当“SP03”开关设置为“RUN”状态、“SP04”开关设置为“RUN”状态时，每按动一次触动开关START，则T3的输出为连续的方波信号。
当“SP03”开关设置为“STEP”状态、“SP04”开关设置为“RUN”状态时，每按动一次触动开关START，则T3输出一个单脉冲，其脉冲宽度与连续方式相同。
）2. 按图4连接实验线路，仔细检查无误后接通电源。
（图中箭头表示需要接线的地方，接总线和控制信号时要注意高低位一一对应，可用彩排线的颜色来进行区分）图4 存储器实验接线图3. 给存储器的00、01、02、03、04地址单元中分别写入数据11、22、33、44、55，具体操作步骤如下：（以向00号单元写入11为例）首先使各个控制电平的初始状态为：SW_G=1，CE=1，WE=1，LDAR=0，CLR= l →0→1，并将CONTROL UNIT 的开关SP05打在“NORM ”状态，然后按下图所示步骤进行。
图中方括号中的控制电平变化要按照从上到下的顺序来进行，其中T3的正脉冲是通过按动一次CONTROL UNIT 的触动开关START 来产生的，而WE 的负脉冲则是通过让SWITCH 单元的WE 开关做l →0→1变化来产生的。
接到DATA BUS接到ADDR BUS4. 依次读出第00、01、02、03、04号单元中的内容，在DATA BUS 单元的指示灯上进行显示，观察上述各单元中的内容是否与前面写入的一致。
具体操作步骤如下：（以从00号单元读出11数据为例）其中AR 的值在ADDR BUS 单元的指示灯上显示，RAM 相应单元的值在DATA BUS 单元的指示灯上显示。
SW_G=1LDAR=0SW_G=0LDAR=1T3=SW_G=0CE=0WE=CE=1WE=1SW_G=1SW_G=0T3=SW_G=1LDAR=0CE=0LDAR=1（五）注意事项1.本实验装置的发光二极管的指示灯亮时表示信号为“0”，灯灭时表示信号为“1”。
2.电源关闭后，不能立即重新开启，关闭与重启之间至少应有30秒间隔。
3.电源线应放置在机内专用线盒中。
4.保证设备的整洁。
（六）实验要求1.按照实验步骤进行实验，记录实验结果。
2.认真撰写实验报告。
（七）思考题1.实验中写入数据与读出数据是否相同，如不一致，分析原因。
2.地址不能存入地址寄存器的可能原因。
3.数据输出缓冲器74LS245的作用。
实验三微程序控制器实验（一）实验目的与要求1. 掌握微程序控制器的组成原理。
2. 掌握微程序的编制、写入，观察微程序的运行。
（二）实验原理实验所用的时序电路原理可以参考时序实验。
由于时序电路的内部线路已经连好（时序电路的CLR已接到实验板中下方的CLR清零开关上），所以只需将时序电路与方波信号源连接即可。
1. 微程序控制电路微程序控制器的组成见图5。
其中控制存储器采用3片2816 E2PR0M，具有掉电保护功能。
微命令寄存器18位，用两片8D触发器（74LS273）和一片4D（74LS175）触发器组成。
微地址寄存器6位，用三片上升沿触发的双D触发器（74LS74）组成，它们带有清“0”端和置“1”端。
在不进行判别测试的情况下，T2时刻打入微地址寄存器的内容即为下一条微指令地址。
当T4时刻进行判别测试时，转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过强置端将某一触发器设置为“1”状态，完成地址修改。
在该实验电路中，在CONTROL UNIT有一个编程开关SP06，它具有三种状态：WRITE（编程）、READ（校验）、RUN（运行）。
当处于“编程状态”时，实验者可根据微地址和微指令格式将微指令二进制代码写入到控制存储器2816中。
当处于“校验状态”时，可以对写入控制存储器中的二进制代码进行验证，从而可以判断写入的二进制代码是否正确。
当处于“运行状态”时，只要给出微程序的入口微地址，则可根据微程序流程图自动执行微程序。
图中微地址寄存器输出端增加了一组三态门74LS245，目的是隔离触发器的输出，增加抗干扰能力，并用来驱动微地址显示灯。
2. 微指令格式微指令字长24位，其控制位顺序如下：图5 微控制器实验原理图10其中uA5一uA0为6位的后续微地址，A 、B 、P 为三个译码字段，分别由三个控制位译码出多位。
P 字段中的Pl 一P4是四个测试字位。
其功能是根据机器指令及相应微代码进行译码，使微程序转入相应的微地址入口，从而实现微程序的顺序、分支、循环运行。
AR 为算术运算是否影响进位及判零标志控制位，其为零有效。