计算机组成原理与体系结构课程设计毕业设计(论文)
计算机组成原理论文
计算机系统的存储器体系结构【摘要】：存储器是信息存放的载体，是计算机系统的重要组成部分。
有了存储器计算机才有记忆的功能，才能把要计算和处理的数据以及程序存入计算机，使计算机能够脱离人的直接干预，自动工作。
显然，存储器的容量越大，存放的信息就越多，计算机体系的功能也就越强。
在计算机中，大量的操作是CPU 与存储器交换信息。
但是，存储器的工作速度相对于CPU总是要低1至2个数量级。
因此，存储器的工作速度又是影响计算机系统数据处理速度的主要因素。
为了使容量，速度与成本适当折衷，现代计算机系统都是采用多级存储体系结构：主存储器（内存储器），辅助）（外）存储器以及网络存储器。
【关键词】：内存（memory）,MPU(寄存器Register)，外存设备，RAM，ROM,Cache存储器。
【正文】随着计算机和微电子技术的发展，存储器无论是其器件还是体系结构都发生了很大的变化。
存储器是计算机的主要部件之一，其容量，速度，价格是存储器设计时所要考虑的三个要素现在有的速度快，但容量小；有的容量大，但速度慢。
一般而言，速度快的存储器容量小，位价格高。
存储器一般分为内存（memory）,MPU(寄存器Register),外存设备。
所谓存储系统的层次结构，就是把各种不同存储容量、存取速度和价格的存储器按层次结构组成多层存储器，并通过管理软件和辅助硬件有机组合成统一的整体，使所存放的程序和数据按层次分布在各种存储器中。
目前，在计算机系统中通常采用三级层次结构来构成存储系统，主要由高速缓冲存储器Cache、主存储器和辅助存储器组成，在存储系统多级层次结构中，由上向下分三级，其容量逐渐增大，速度逐级降低，成本则逐次减少。
整个结构又可以看成两个层次：它们分别是主存一辅存层次和cache一主存层次。
这个层次系统中的每一种存储器都不再是孤立的存储器，而是一个有机的整体。
它们在辅助硬件和计算机操作系统的管理下，可把主存一辅存层次作为一个存储整体，形成的可寻址存储空间比主存储器空间大得多。
【精品】计算机组成原理毕业论文报告40江苏大学软件工程41
江苏大学《计算机组成原理》课程设计报告专业名称：软件工程班级学号：软件1001第一天取操作数微程序的设计和调试一、设计目标设计并调试取操作数的微程序二、取操作数微流程进入取目标操作数三、测试程序、数据及运行结果1、测试内容：立即寻址，直接寻址运行结果及分析：从微地址可以看出，先是取指令001->002->003->004,再是取源操作数，004->00B->00F->016->006，是立即数寻址方式，再是取目的操作数，006->-01B>01F->024->025->026->007，是直接寻址方式，最后是执行阶段，007->044->047->072->000，将结果mov到内存里。
2、测试内容：立即寻址，寄存器运行数据：运行结果及分析：从微地址可以看出，先是取指令001->002->003->004,再是取源操作数，004->00B->00F->016->006，是立即数寻址方式，再是取目的操作数，006->018->007，是寄存器寻址方式，最后是执行阶段，007->044->046->000，将结果mov到寄存器里。
由GRS 可以看出最终结果由0000变成了5678。
四、设计中遇到的问题及解决办法才开始的时候，对软件的应用不是很熟悉，遇到一些麻烦，在同学的帮助下，解决了软件应用问题。
第二天运算指令的微程序设计与调试一、设计目标设计并调试运算指令的微程序。
二、运算指令微程序入口地址A 5三、运算类指令微程序四、测试程序、数据及运行结果1、测试内容：ADD运算运行数据：运行结果及分析：从微地址可以看出，第一阶段先是取第一条指令（MOV #5678H，R1）001->002->003->004,再是取源操作数，004->00B->00F->016->006，是立即数寻址方式，再是取目的操作数，006->018->007，是寄存器寻址方式，最后是执行阶段，007->044->046->000，将结果mov 到寄存器里。
计算机组成原理论文（2）
计算机组成原理论文(2)计算机组成原理论文篇二《计算机组成原理的教学方法研究》摘要：《计算机组成原理》是计算机及相关专业的核心课程。
该课程理论性强、知识点多，学生普遍感觉难学难考。
本文主要通过探讨教学过程中出现的一些问题，从教学目标、教学方法、实践教学和考核方式几个方面进行了研究，提出解决问题的对策。
关键词：计算机组成原理教学方法实践教学考核1 目前存在的主要问题《计算机组成原理》是我国高等教育计算机及相关专业的核心课程，与计算机专业的多门课程有着紧密的联系。
课程不以某种类型的计算机为模型，而是从原理上介绍计算机各部件的结构、功能和原理，理论性强、概念多、知识抽象，与学生们一贯认知的PC机有较大差别。
有的学生提出，每堂课老师都介绍那么多新名词很难接受;有的学生把这门课程当作文课程来学，认为只要考试前突击背题就能通过;有的学生甚至认为自己的兴趣和就业方向是应用程序开发，硬件原理根本没必要掌握。
针对这些偏见，要求教师在教学过程中，从教学目标、教学方法、实践教学和考核方式几个方面着手，帮助学生树立正确的学习态度，运用合理的学习方法，以达到良好的教学效果。
2 明确教学目标根据教学大纲和计算机专业人才培养的需求，一般来说教学目标主要是：熟悉计算机硬件基本原理，掌握冯诺依曼计算机的总体结构，能够运用所学知识完成简单的硬件系统设计。
在教学过程中，不仅仅要研究具体硬件模块的原理，更要强调对硬件结构的设计思路以及系统级的认知。
3 注重联系科学施教《计算机组成原理》和其他课程一样，需要教师采用科学的教学方法，生动的语言，良好的课堂互动，来和学生共同完成教学任务。
要想把纷繁复杂的概念，各种设计完全理解，就不能孤立地研究各个知识点，需要联系地看问题。
3.1 把握课程间的联系《计算机组成原理》在计算机专业课程的学习中具有重要的地位，起到了承上启下的作用。
《计算机导论》、《模拟电路》、《数字电路》、《汇编语言》、《高级程序设计》等先修课程中的许多知识点，在本门课程中都有所体现，与《操作系统》、《计算机体系结构》等后续课程也有着紧密的联系。
计算机组成原理课程论文
计算机组成原理课程论文计算机组成原理课程是一门实践性较强的专业基础课程。
下面是店铺为大家整理的计算机组成原理课程论文，供大家参考。
计算机组成原理课程论文篇一谈“计算机组成原理”课程教学设计计算机组成原理课程论文摘要摘要：在介绍“计算机组成原理”课程特点的基础上，研究本课程的教学设计，制订实验课件的开发方案，并针对该课程几个重难点提出相关的教学策略。
计算机组成原理课程论文内容关键词：计算机组成原理;课程设计;知识体系现代社会计算机技术发展一日千里，计算机的组成结构与过去的小规模集成电路相比已不可同日而语，它已经是超大规模的集成电路。
高校开设“计算机组成原理”课程，其主要目的是学生通过该课程的学习，可以深入了解计算机的各功能部件，对每个部件在整机中起到的作用以及对应需完成的任务进行学习[1]。
1 课程特点及教学任务“计算机组成原理”是高校计算机专业的一门核心课程。
它在先导课与后续课间起着承上启下的重要作用，它的课程地位决定其知识范围广、知识容量大、更新速度快以及难度高的特点[2]。
因此在本课程中，教师更应该注意学生主体作用的体现。
计算机技术日新月异，老师所传授的知识要与时代的发展同步，使学生在校园内接触到的是新知识、新技术和新理念。
“计算机组成原理”是计算机本科专业必修的硬件课程。
学生通过本课程的学习，可以了解计算机常用的逻辑器件、部件的基本原理、基本结构和初步设计方法，了解简单、完备的单台计算机组成原理。
教学要求可以按照高、中、低分为三个层次，即“掌握”、“理解”和“了解”：“掌握”即要求学生对所学内容进行熟练掌握和深入理解，并且可以利用所学知识对相关的应用、初步设计等问题做出分析和解答;而“理解”要求学生可以利用所学内容对相关问题做简单的判断分析;“了解”则是对所学内容进行初步的了解[3]。
2 课程知识体系设计常规的课程知识体系都要求具备一定的系统性、科学性以及完整性。
不过相对于学习计算机原理的课程来说，上述也提到该课程的特点决定将其教学要求分为三个层次，因此，笔者认为可以将科学性标准作为需要主要把握的课程特性，而其系统性和完整性可以根据本课程的特点做适当的调整。
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。
计算机组成原理论文（最终定稿）
计算机组成原理论文（最终定稿）第一篇：计算机组成原理论文课程论文题目系部专业班级学生姓名学号计算机组成原理论文计算机科学与技术计算机科学与技术2012 年 5 月 16 日计算机组成原理课程综述内容摘要计算机组成原理是计算机科学与技术专业的主干硬件专业基础课，本书突出介绍计算机组成的一般原理，不结合任何具体机型，在体系结构上改变了过去自底向上的编写习惯，采用从外部大框架入手，层层细化的叙述方法，即采用自顶向下的分析方法，详述了计算机组成原理，使读者更容易形成计算机的整体概念。
此外，为了适应计算机科学发展的需要，除了叙述基本原理外，本书还增加了不少新的内容，书中举例力求与当代计算机技术相结合，考虑到不好学校不设外部设备课程，故本书适当地增加了外存和外部设备的内容。
通过本书的学习，可以对计算机的原理有个整体的概念，能有个大概的了解，对待不同的机型以后也会好掌握的。
计算机组成原理课程综述在计算机普及的今天，现代信息技术飞速发展，计算机的应用在政治、经济、文化等方方面面产生了巨大影响。
而计算机的知识更新的速度非常的快，这就使得我们这些学计算机的面临着要不断的更新自己关于计算机的知识，以适应市场的需要。
其实在大学四年里，我们并不能学到很多的知识，我们学习的只不过是如何学习的能力，大学就是培养学生各种能力的地方。
在大学里学到的知识很多是你以后走上社会用不到的。
这就要求我们在学习课本上的理论知识的同时，还应从中学习到学习的能力。
计算机组成原理是硬件系列课程中的核心课程，是计算机专业重要的专业基础课，它对其它课程有承上启下的作用，它的先修课程为“汇编语言”、“数字逻辑”，它又与“计算机系统结构”、“操作系统”、“计算机接口技术”等课程密切相关。
它的主要教学任务是要求学生能系统地理解计算机硬件系统的逻辑组成和工作原理，培养学生对计算机硬件结构的分析、应用、设计及开发能力。
它既有自身的完整理论体系，又有很强的实践性。
计算机组成原理课程论文
计算机组成原理课程论文计算机组成原理小论文一、计算机系统概论：主要了解了计算机的共同组成概貌以及工作原理，意在并使读者对计算机总体结构存有一个归纳的介绍，为自学后面内容打下基础。
计算机系统由硬件和软件两大部分组成，它们共同决定了计算机性能的好坏。
计算机系统的层次结构经过了多次的发展由最初的一级层次结构发展到了如今的多层次结构。
紧接着，就谈及了知名的冯*诺依曼计算机，它的特点：1、计算机就是由运算器、存储器、控制器、输出设备和输出设备五大部件共同组成。
2、指令和数据以同等地位放置于存储器内，并可以按地址串行。
3、指令和数据均用二进制数则表示。
4、指令由操作码和地址码共同组成，操作码就是用以则表示操作方式的性质，地址码用以则表示操作数在存储器中的边线。
5、指令在存储器内按顺序放置。
6、机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传输通过运算器顺利完成。
现在的计算机由三大部分共同组成：cpu、i/o设备以及主存储器，以存储器为系统中心。
cpu和主存储器再分出来称作主机，i/o设备又称作外部设备。
计算机硬件的主要技术指标存有机器字长（指cpu一次能够处置数据的位数，通常与cpu的寄存器位数有关）、存储容量（包含储藏容量和辅存容量）、运算速度（与很多因素有关，例如机器的主频、继续执行什么样的操作方式、主存本身速度都有关）。
二、系统总线总线就是相连接多个部件的信息传输线，就是各个部件共享资源的传输介质。
当多个部件与总线相连时，如果发生两个或两个以上部件同时向总线发送信息，必将引致信号冲突，传输失灵。
因此，在某一时刻，只容许存有一个部件向总线发送信息，而多个部件可以同时从总线上拒绝接受相同的信息。
总线按传送方式可分为并行传输总线和串行传输总线；按使用范围可分为计算机总线、测控总线、网络通信总线等；按连接部件可分为片内总线、系统总线和控制总线，本书重点介绍。
总线的性能指标：总线宽度、总线带宽、时钟同步/异步、总线复用、信号线数、总线控制方式等。
计算机组成原理与计算机体系结构设计
计算机组成原理与计算机体系结构设计计算机现在已经成为了现代社会不可或缺的一部分，计算机的设计和组成原理也是我们学习计算机专业的重要部分。
在计算机体系结构的设计过程中，计算机的硬件和软件之间要有一个协同作用，这是保证计算机正常运行的关键所在。
因此，在本文中，我们将讨论计算机组成原理与计算机的体系结构设计。
一、计算机组成原理计算机组成原理描述了计算机系统的结构和功能。
它主要由五个部分组成：输入、输出、存储、中央处理单元（CPU）和控制。
这些元素相互作用，为计算机用户提供计算机服务。
输入和输出是计算机系统的接口，存储和CPU是核心部分，控制单元是决定指令执行的最高级别。
下面是每个部分的详细说明：1.输入输入是一种将数据和指令输入到计算机的过程，输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头和麦克风等。
当我们通过这些设备提供数据和指令时，计算机就可以开始执行我们的命令。
2.输出输出是将计算机处理的数据和结果以人类可读的方式呈现。
输出设备包括显卡、打印机、音频输出器和视频输出器等。
相比输入设备，输出设备的种类更多。
3.存储存储是指计算机内部的数据和程序存储单元，也被称为内存。
内存可分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM是一种易失性存储器，ROM是一种非易失性存储器。
RAM用于存储运行时数据和程序，ROM用于存储固化的数据和程序。
4.CPU中央处理单元（CPU）是计算机的大脑，其由两个主要部分组成：（1）算术逻辑单元（ALU）：是CPU的计算核心，负责所有算数和逻辑运算。
（2）控制单元（CU）：负责指挥CPU执行指令和控制数据流，同时负责访问内存寄存器，将数据加载到CPU中进行计算。
5.控制控制是指计算机系统中负责指挥和管理计算机硬件和软件的过程。
它主要包括指令寻址、分支和跳转，以及操作系统的管理。
以上是计算机组成原理的介绍，接下来我们将讨论计算机体系结构的设计过程。
二、计算机体系结构的设计体系结构是指计算机系统中的硬件和软件的集合。
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下面是店铺为大家整理的计算机组成原理的课程论文，希望大家喜欢!计算机组成原理的课程论文篇一试谈中专计算机组成原理教法摘要计算机组成原理是计算机专业的一门基础核心专业基础课程，在该专业的课程体系中起着打地基的作用，学好这门课程对于提高学生的理论认知水平和实践能力有着极为重要的作用。
本文从用简单的问题切如枯燥的学习知识;把抽象的知识具体化;通过学生讲解来验证教学效果，三个方面的方法来讲解如何教授中专计算机组成原理这门课程。
关键词问题简单化知识具体化计算机组成原理的教学内容强调以计算机硬件部件和和整机系统知识为主的同时，还必需适当兼顾与硬件关系最密切的基础软件知识的学习。
那种把计算机组成原理完全作为纯硬件课来处理，是陈旧的认识和过时的做法，不符合当今计算机研究和教育发展的潮流。
学好这门课的目的是为了了解计算机的构成及基本工作原理。
学生应能抽象出一个计算机模型，在此基础上，理解计算机是如何工作的。
但是计算机组成原理这门课专业性很强，很抽象，也很枯燥。
而现在的中专学生基础差，缺乏学习主动性，学习新知识时理解能力也相对比较薄弱。
本文针对中专学生的这一特征，提出了怎样教授计算机组成原理这门课程。
利用一种以培养学生的理解、联系实际能力为核心的教学模式，并就该模式下的课堂理论教学、课后练习与辅导、教学效果检验等三个环节进行详细的阐述。
一、用简单的问题切如枯燥的学习知识在讲解十进制数与二进制数之间相互转换这个问题时，我并没有直接讲转换算法，而是先提问了一个学生们都认为很简单，但是又回答不正确的问题，来引起学生们的学习兴趣，我提问的问题是：计算机用的是直流电还是交流电，对此问题，我让同学们进行讨论，并说出你回答的答案的依据，几乎所有的学生都认为，计算机用的是交流电。
计算机系统结构专业毕业论文
计算机系统结构专业毕业论文摘要随着信息技术的飞速发展，计算机系统结构的研究越来越受到重视。
本论文旨在深入探讨计算机系统结构的相关知识，包括处理器设计、内存管理、输入输出系统等方面。
通过综合分析和实例研究，本文提出了一种新型计算机系统结构的设计方案，并对其性能进行了评估。
最后，本文总结了计算机系统结构的发展趋势，并提出了未来研究方向的建议。
引言计算机系统结构是计算机科学的一个重要分支，涉及到计算机硬件和软件的各个层次。
随着计算机技术的不断进步，计算机系统结构也在不断发展和演变。
本论文的主要目标是研究计算机系统结构的基本原理和设计方法，以及如何提高计算机系统的性能和效率。
计算机系统结构的基本原理计算机系统结构的基本原理包括计算机体系结构、指令集架构、处理器设计、内存管理、输入输出系统等方面。
计算机体系结构计算机体系结构是指计算机系统的整体结构和组成。
它包括中央处理器（CPU）、内存、输入输出设备等硬件组件，以及它们之间的连接方式。
常见的计算机体系结构有冯·诺依曼结构、哈佛结构、堆栈式结构等。
指令集架构指令集架构（ISA）是计算机硬件和软件之间的接口，定义了计算机可以执行的指令集合和操作。
常见的指令集架构有x86、ARM、MIPS等。
处理器设计处理器设计是计算机系统结构中的重要部分，涉及到处理器内部的架构和组成。
常见的处理器设计有单核处理器、多核处理器、超标量处理器等。
内存管理内存管理是计算机系统结构中的重要组成部分，负责内存资源的分配和管理。
常见的内存管理技术有随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、虚拟内存等。
输入输出系统输入输出系统是计算机系统结构中的重要组成部分，负责计算机与外部设备之间的数据传输。
常见的输入输出系统有并行输入输出、串行输入输出、网络输入输出等。
设计方案根据对计算机系统结构的基本原理的研究，本文提出了一种新型计算机系统结构的设计方案。
该设计方案包括以下几个方面：1. 采用新型指令集架构，以提高计算机系统的性能和效率。
计算机组成原理小论文
合肥学院计算机组成原理综述论文题目计算机组成原理课程综述系部计算机科学与技术系专业计算机科学与技术专业班级学生姓名指导教师2015年5月20日计算机组成原理课程综述【内容摘要】计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门专业基础且极其重要的课，作为本专业的学生，我们不仅要了解这门课中的知识，还要深入理解掌握这门课。
论文分为六个方面，第一，算机组成原理课程综述，从宏观方面阐述这门课在计算机科学与技术专业的知识领域，第二，课程的主要内容和基本原理，从知识单元进行解读这门课，第三，叙述这门课在实际当中的应用，第四，谈谈自己的心得体会，写出自己的思考与观点，第五，结语，把自己学习到的知识及将要做的阐述清楚，第六，写出自己完成这篇论文查阅的资料即参考文献。
【关键词】计算机系统硬件结构 CPU 控制单元正文（一）计算机组成原理课程综述在计算机普及的今天，现代信息技术飞速发展，计算机的应用在政治、经济、文化等方方面面产生了巨大影响，而计算机的知识更新的速度非常快，所以我们计算机科学与技术专业的学生要不断更新自己计算机方面的知识，以适应市场的需要。
计算机组成原理是硬件系列课程中的核心课程，是计算机科学与技术专业重要的专业基础课，剖析了五大功能部件（运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备）的机理，具有完整的理论体系和强实践性，内容多，知识面广。
（二）课程主要内容和基本原理本书分为四篇：第一篇（1、2章）、概论，第二篇（3-5章）、计算机系统的硬件结构，第三篇（6-8章）、中央处理器，第四篇（9、10章）、控制单元。
第一章介绍了计算机系统的基本组成和层次结构，详细介绍了冯 诺依曼计算机的基本原理和特点。
第二章主要介绍计算机的发展和应用。
第三章介绍了系统总线，从不同的角度有不同的分类，本章是按连接部件的不同分为片内总线、系统总线、通信总线三类进行详细介绍的。
接着讲述了总线的特性（机械特性、电气特性、功能特性、时间特性）及性能指标（总线宽度、带宽、时钟同步/异步、总线复用信号线数、总线控制方式等）和总线标准。
计算机组成原理课设论文
选题：本设计选择题目为A类第一题
题目：设计一台嵌入式CISC模型计算机
采用定长CPU周期、联合控制方式，并运行能完成一定功能的机器语言源程序进行验证，机器语言源程序功能如下：
A类（最高成绩为“优”）：
●输入包含5个整数（有符号数）的数组M，输出所有负数的平方和。（非卓越班）
●输入包含5个整数（有符号数）的数组M，输出最大负数的绝对值。（非卓越班）
13
OUT R3
1011110000000000
计数到达5次，则将最后结果输出
三．
T1、T2、T3、T4与的设计过程包括：
（1）根据微处理器结构图、指令格式和功能设计所有机器指令的微程序流程图，并确定每条微指令的微地址和后继微地址；
（2）设计微指令格式和微指令代码表；
●输入包含10个整数（无符号数）的数组M，输出众数（出现次数最多的数）及其出现的次数。（卓越班）
●输入包含10个整数（无符号数）的数组M，输出中位数。（卓越班）
说明：A类题目的嵌入式模型计算机内必须设计和使用RAM存储器读写数据，相应地需要设计对RAM存储器数据的读写指令，以及对RAM中数组操作必须的寄存器间接寻址方式等。
xx
(Rs)*(Rd)-->Rd
001010
ADD Rs,Rd
1010
Rs
Rd
addr
(Rs)+(Rd)-->Rd
001011
OUT Rs
1011
Rs
xx
xx
(Rs)→OUTBUS
2.3.2对Rs和Rd的规定:
Rs或Rd
选定的寄存器
0 0
R0
0 1
R1
1 0
R2
计算机系统结构课程论文
计算机系统结构课程论文计算机系统结构课程在高校计算机专业培养中是一门重要的本科高年级基础课，一直占有很重要的位置。
下面是店铺给大家推荐的计算机系统结构课程论文，希望大家喜欢!计算机系统结构课程论文篇一《计算机系统结构课程教学中的困境与思考》摘要：分析计算机系统结构课程教学中存在的困境，提出解决思路，阐述怎样更“有意义”和更“系统地”呈现教学内容，怎样在课程中体现前沿技术，怎样开展讨论课，同时指出教学的关键是内容的组织。
关键词：计算机系统结构;教学困境;教学内容;教学模式;讨论课计算机系统结构课程在高校计算机专业培养中是一门重要的本科高年级基础课，一直占有很重要的位置。
它主要围绕计算机结构中整体及各个部分的优化技术以及量化分析方法，将计算机组成原理、编译技术、操作系统、高级语言以及汇编语言等软硬件知识相互贯穿，帮助学生建立计算机系统的完整概念，其重要性是不言而喻的。
无论以后从事的是硬件还是软件设计，这门课都能帮助学生理解软硬件的关系，在软件设计中理解硬件的结构与发展趋势，同时设计硬件时了解软件的能力与缺陷。
这样的一门课如果真正发挥作用，对计算机专业学生日后尽早适应本领域工作有很大的帮助。
而现实情况是，这门课一直以来都是公认的难教、难学、枯燥无趣，真正将其讲好讲透并不容易。
随着近十年国内广大教师的努力，这一现象有所改善，但还是存在不少困惑，并未完全体现出该课程的作用。
1.教学困境浅析教学困境的存在与我国计算机软、硬件技术落后于美国等先进国家有很大关系。
虽然现在我国在超级计算机的设计以及自主知识产权处理器芯片的设计上有了长足进步，但在很多方面还存在差距，有些方面的积累几乎为零。
在这样的情况下，高校的计算机教育更需要正视这个现状，并尽力从人才培养这个层面为改善这种落后面貌而努力。
1.1难教的原因首先这门课对授课教师的要求比较高。
教师需要对计算机系统整体设计有很深的理解，通晓软、硬件相关的结构、编译、操作系统等多方面知识，并能将它们融会贯通。
计算机组成原理(毕业设计报告)
《计算机组成原理》课程设计报告实验计算机的设计学院：班级：学号：姓名：完成时间：目录一、设计目的 (2)二、设计内容 (2)三、设计要求 (2)四、设计原理 (2)五、调试程序 (6)六、应用程序 (6)七、心得体会 (8)一. 设计目的:巩固和深刻理解"计算机组成原理"课程所讲解的原理,加深对计算机各模块协同工作的认识,掌握微程序设计的思想和具体方法,培养我们独立思考和创新思维的能力,取得设计与调试的实践经验.二. 设计内容:按照要求设计一指令系统,该指令系统能够实现数据传送,进行加,减运算和逻辑左移和右移,具有累加器寻址,寄存器寻址,寄存器间接寻址,存储器直接寻址,立即数寻址等五种寻址方式.三. 设计要求:仔细复习所学过的理论知识,掌握微程序设计的思想,并根据掌握的理论写出要设计的指令系统的微程序.运算器采用多累加器结构.指令系统至少要包括六条指令,具有上述功能和寻址方式.将所设计的微程序在虚拟环境中进行调试,并给出测试思路和具体程序段（1）运算器：采用单累加器多寄存器结构（开关KA,KB,KC,KR分别置左，右，右，左）（2）指令系统：多于16条指令，外设和内存统一编址，统一操作指令（3）内存寻址方式：寄存器直接寻址寄存器间接寻址直接寻址立即数寻址（4）微程序设计微操作信号发生器四. 设计原理用FD-CES-B型试验仪的硬件资源，实验者可自行设计指令系统以及相应的微程序，研制一台微程序控制的试验计算机。
把微程序输入控存，在给定具体的程序后，用汇编语言编出算法。
手工编译为微指令，输入主存，调试得到预期结果。
部分接线图如下所示：接线：SA 接 X0 接 M16 SB 接 X1 接 M17 P0、SR、SL 接CYP1 接 A0P2 接 A7CA、CC、RCP、CI 接ΦS3～S0 接 M23~M20Cn 接M19M 接M18CG 接M11OB 接M8OT 接 M10CT 接＋5VRR 接M1A 接 I0B 接 I1P+1 接M6GI 接 M7CK 接ΦCLR 接＋5VOI 接M15B1、B3 接RFKA 接IAB0PA 接 IAB1DR 接 M5MLD 接 M4MP+1 接 +5VMCLR 接 ROMCLK 接POMIG 接地MD10～MD6 接地MD5 接 I7MD4 接 I6MD3 接 I5MD2 接 I2MD1～MD0 接+5V根据设计要求,实验计算机属多累加器结构.因此,应将实验仪上的KA,KB,KC,KR四组开关分别置为右,左,左,上的位置.另外,实验计算机和外设不仿采用I/O查询方式.下图是整机逻辑框图：微指令格式和指令微程序：五. 调试程序（一）准备工作：1、测试控制台的复位功能：加电按RET键，应显示CPU READY字样，表示实验仪监控程序开始工作。
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基本模型机设计与实现一．实验目的1．深入理解基本模型计算机的功能、组成知识； 2．深入学习计算机各类典型指令的执行流程；3．学习微程序控制器的设计过程和相关技术，掌握LPM_ROM 的配置方法。
4．在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将单元电路组成系统，构造一台基本模型计算机。
5．定义五条机器指令，并编写相应的微程序，上机调试，掌握计算机整机概念。
掌握微程序的设计方法，学会编写二进制微指令代码表。
6．通过熟悉较完整的计算机的设计，全面了解并掌握微程序控制方式计算机的设计方法。
实验课件参考：/CMPUT_EXPMT/E XPERIMENTS /E XPMT 6 / 实验6-1.PPT 实验示例参考：/CMPUT_EXPMT/Experiments/Expmt5 / DEMO_5_1_CPU二．实验原理1．在部件实验过程中，各部件单元的控制信号是人为模拟产生的，而本实验将能在微过程控制下自动产生各部件单元控制信号，实现特定的功能。
实验中，计算机数据通路的控制将由微过程控制器来完成，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。
2．指令格式（1）指令格式采用寄存器直接寻址方式，其格式如下：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，还必须设计三个控制台操作微程序。
1,存储器读操作（KRD ）：下载实验程序后按总清除按键（CLR ）后，控制台SWA 、SWB 为“0 0”时，可对RAM 连续手动读入操作。
2,存储器写操作（KWE ）：下载实验程序后按总清除按键（CLR ）后，控制台SWA 、SWB 为“0 1”时，可对RAM 连续手动写操作。
3、启动程序（RP ）：下载实验程序后按总清除按键（CLR ）后，控制台SWA 、SWB 为“1 1”时，即可转入到微地址“01”号“取指令”微指令，启动程序运行。
根据以上要求设计数据通路框图，如图5-1所示。
表6-1 24位微代码定义：表6-2 A 、B 、C 各字段功能说明：24(1) uA5—uA0：微程序控制器的微地址输出信号，是下一条要执行的微指令的微地址。
(2) S3、S2、Sl 、S0：由微程序控制器输出的ALU 操作选择信号，以控制执行16种算术操作或16种逻辑操作中的某一种操作。
(3) M ：微程序控制输出的ALU 操作方式选择信号端。
M ＝0执行算术操作；M ＝l 执行逻辑操作。
(4) Cn ：微程序控制器输出的进位标志信号，Cn ＝0表示ALU 运算时最低位有进位，Cn ＝1则表示无进位。
(5)WE ：微程序控制器输出的RAM 控制信号。
当/CE ＝0时，如WE ＝0为存储器读；如WE ＝1为存储器写。
(6) A9、A8——译码后产生CS0、CS1、CS2信号，分别作为SW_B 、RAM 、LED 的选通控制信号。
(7) A 字段（15、14、13）——译码后产生与总线相连接的各单元的输入选通信号（见表6-1）。
(8) B 字段（12、11、10）——译码后产生与总线相连接的各单元的输出选通信号。
(9) C 字段（9、8、7） ——译码后产生分支判断测试信号P(1)~P(4)和LDPC 信号。
系统涉及到的微程序流程见图6-2。
当执行“取指令”微指令时，该微指令的判断测试字段为P(1)测试。
由于图6-1 数据通路框图“取指令”微指令是所有微程序都使用的公用微指令，因此P(1)的测试结果出现多路分支（见图6-2左图）。
用指令寄存器的高4位（IR7-IR4）作为测试条件，出现5路分支，占用5个固定地址单元。
控制台操作为P(4)测试（见图6-2右图），它以控制台信号SWB、SW A作为测试条件，出现了3路分支，占用3个固定微地址单元。
当分支微地址单元固定后，剩下的其它地方就可以一条微指令占用控制存储器的一个微地址单元，随意填写。
注意：微程序流程图上的微地址为8进制！当全部微程序设计完毕后，应将每条微指令代码化，表6-2即为图6-2的微程序流程图按微指令格式转化而成的“二进制微代码表”。
表6-2 二进制微代码表指令寄存器（IR）：指令寄存器用来保存当前正在执行的一条指令。
当执行一条指令时，先把它从内存取到缓冲寄存器中，然后再传送至指令寄存器。
指令划分为操作码和地址码段，由二进制数构成，为了执行任何给定的指令，必须对操作码进行测试“P(1)”，通过节拍脉冲T4的控制，以便识别所要求的操作。
指令译码器: 根据指令中的操作码强置微控制器单元的微地址，使下一条微指令指向相应的微程序首地址。
实验中LCD液晶显示屏可以用来显示模型机CPU中各组成单元的内容。
将B100_C.sof文件下载到实验台后，按系统复位键，LCD液晶显示屏即显示CPU中各组成单元的内容。
其功能说明如下：LCD液晶显示屏功能说明图6-4 LCD液晶显示屏图6-3 模型计算机电路原理图实验程序1：说明：1、指令IN为单字节指令，指令码：00，其功能是将输入口IN的数据送到寄存器R0；2、指令ADD [0AH]为双字节指令，指令码：100A，其功能是将R0中的数据加上RAM地址0AH中的数据（34H）；3、指令STA [0BH]为双字节指令，指令码：200B，其功能是将R0中的数据送到RAM的0BH地址单元中；4、指令OUT[0BH]为双字节指令，指令码：300B，其功能是将RAM的0BH地址单元中的数据送到OUT输出口上；5、指令JMP [12H] 为双字节指令，指令码：4012，其功能是将其操作码下一地址单元（08H）的数据作为转跳地址。
三．实验步骤1．微程序的输入：根据表6-2所对应的二进制微代码，编辑LPM_ROM配置文件ROM_11.mif(参考demoD_cpu5文件夹中的同名文件)，并将其保存在与实验电路b100_c.bdf工程所在的文件夹中，与实验电路b100_c.bdf一同编译后，得到下载文件b100_c.sof。
下载配置文件bus_c.sof下载到实验系统。
实验板上的时钟clock0选择输入频率为1.5MHz。
图6-3是示例原理图，详见b100_c.bdf。
2．输入模型机的程序(示例工程文件是b100_c.bdf )（一）手动写入（1）使用控制台KWE和KRD微程序将机器指令程序（“实验程序1”：按地址输入指令代码，如地址00、01、02、03、04…分别对应指令码00、10、0A、20、0B…）装入模型机CPU的程序RAM（LPM_RAM_DQ）中，并进行检查。
根据图6-2控制台微程序流程图，在微指令的控制下，依次输入机器指令代码：①以下将数据35、C4依次装入00、01地址为例：选择实验模式NO.0，输入数据显示于数码2、1上；②将控制开关SWB、SW A（键4、键3）设置为：0、1；模型机的复位控制信号RST（键8）=1；③机器指令代码的数据输入由键2、键1输入，先键入35，再按两次键7，即0->1->0，产生一个写入正脉冲，这时观察右上液晶屏上的输入端口IN=35；PC=00（当前将要输入的地址）；MC=018110微指令。
再按两次键7（地址寄存器加1），根据图5-2控制台微程序流程图，进入到KWE（01）分支，进入并执行了微地址“21”中的操作，这时控制此操作的微指令码MC=01ED94，PC自动加1，PC=1。
④按键7，再产生一个脉冲，进入并执行了微地址“24”中的操作；观察液晶，数据35进入总线BUS=35，35进入RAM=35，此时微指令码MC=062011，此时将机器指令代码数据写入了LPM_RAM中；⑤此后每当出现MC=062011时，即可利用键2，键1输入待写入RAM的数据，此时如C4，连续按键7，再产生2个脉冲，即将C4写入RAM，PC加1，微指令码变成MC=062011；⑥重复③—⑤的步骤，将“实验程序1”的全部机器指令代码输入RAM。
图6-2 微程序流程图(注,图中的DR1应改为DR0, DR2应改为DR1)（2）以下是检查RAM中的内容。
当全部机器指令代码输入模型机后，在微指令的控制下，依次检查LPM_RAM 中已输入的机器指令代码。
步骤如下：①按复位键8=0，使模型机中的PC复位；②将控制开关SWB、SW A（键4、键3）设置为：0、0；③复位信号RST（键8）=1；④按键7，每两个2次单步运行（产生2个正脉冲），可读出LPM_RAM中以写入的数据；根据图6-1的CPU部件和信息流程，对于读出的每一数据，仔细观察液晶上显示的MIC、PC、AR、IN、BUS、RAM、DR0、DR1的数据变化。
重复以上步骤，依次检查LPM_RAM中已输入的机器指令代码。
（二）自动配置LPM_RAM如果程序量大，手动输入效率太低，可以在计算机上编译好代码文件，并随同模型CPU设计文件一同编译进SOF 下载文件中，直接下载进入FPGA。
（1）在QuartusII环境下，打开工程文件b100_c.bdf，修改b100_C.b df中LPM_RAM_DQ的参数，将初始化文件LPM_FILE设置为：“./5_ram.mif”；打开“5_ram.mif”（在示例中已有此文件），根据“实验程序1”，在5_ram.mif中输入全部机器指令代码（示例中已经输入）。
（2）将工程文件重新编译后，下载到实验台中，即完成LPM_RAM的配置。
（3）根据以上的方法，复位信号RST（键8）=1；将控制开关SWB、SWA（键4、键3）设置为：0、0，按键7，每两个2次单步运行（产生2个正脉冲），检验配置进入FPGA中的程序代码。
（三）执行程序（1）按1次系统复位键8，并置键8为高电平，使CPU允许正常工作；（2）控制开关（键4、键3）设置为SWB、SWA=1,1，处于程序执行方式，观察图6-1控制台：RP（11）；（3）通过键2、键1输入运算数据，如56H，按4次单步键7，产生2个脉冲，执行2条微指令，进入到图6-1控制台的RP（11），此时的微指令地址是“23”，微指令码MC=008001；IN=56H（4）再用键7产生1个脉冲，执行1条微指令，微程序流程进入图6-2左的“运行微程序”的最上块：此时PC=00送地址寄存器AR=00，PC自动加1，PC=01，MC=00ED82，IN=56；注意，1、实验箱上数码管7、6显示的是下一节拍将要执行的微指令的微地址码；2、数码管3显示的是进位情况，有进位，LED3显示1，无进位LED3显示0。
（5）键7产生1个脉冲，执行微指令MC=00C048（图6-2），RAM中的第一条指令码00进入BUS，再由BUS进入指令寄存器IR=00。
键7再进1个脉冲，进入MC=001001，执行指令IN，送数IN R0=56;（6）键7产生1个脉冲，执行完IN指令后，返回到初始端，执行微指令MC=00ED82；（7）键7产生2个脉冲后，执行微指令MC=00ED83，即执行ADD指令的第1步：PC送AR=02，PC+1=03，这时RAM 中在02地址的0AH进入BUS=0A；（8）键7产生1个脉冲，执行微指令MC=00E004，即执行ADD指令的第2步：BUS数据送AR=0A，由实验程序1可知，0A是ADD指令的加数的间接地址，而在地址0A中放有34H，最后完成的加法是34+56；（9）键7产生1个脉冲，MC=00B005，执行ADD的第3步：将RAM中0A地址的数据34送BUS，再送DR1=34H。