上海大学_计算机组成原理实验报告8 2011级
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》学生实验报告
《计算机组成原理》学生实验报告（2011~2012学年第二学期）专业：信息管理与信息系统班级： A0922学号：10914030230姓名：李斌目录实验准备------------------------------------------------------------------------3 实验一运算器实验-----------------------------------------------------------7 实验二数据通路实验-------------------------------------------------------13 实验三微控制器实验--------------------------------------------------------18 实验四基本模型机的设计与实现------------------------------------------22实验准备一、DVCC实验机系统硬件设备1、运算器模块运算器由两片74LS181构成8位字长的ALU。
它是运算器的核心。
可以实现两个8位的二进制数进行多种算术或逻辑运算，具体由74181的功能控制条件M、CN、S3、S2、S1、S0来决定，见下表。
两个参与运算的数分别来自于暂存器U29和U30（采用8位锁存器），运算结果直接输出到输出缓冲器U33（采用74LS245，由ALUB信号控制，ALUB=0，表示U33开通，ALUB=1，表示U33不通，其输出呈高阻），由输出缓冲器发送到系统的数据总线上，以便进行移位操作或参加下一次运算。
进位输入信号来自于两个方面：其一对运算器74LS181的进位输出/CN+4进位倒相所得CN4；其二由移位寄存器74LS299的选择参数S0、S1、AQ0、AQ7决定所得。
触发器的输出QCY就是ALU结果的进位标志位。
QCY为“0”，表示ALU结果没有进位，相应的指示灯CY灭；QCY为“1”，表示ALU结果有进位，相应的指示灯CY点亮。
上海大学计算机组成原理实验报告11
上海大学计算机组成原理实验报告11 上海大学_计算机组成原理实验报告8 2011级上海大学计算机学院《计算机组成原理二实验》报告8 姓名：学号：教师：xxx 时间：xxx 地点：xxx机位：xxx 实验名称：程序转移机制（综合实验）一、实验目的：1. 2. 3. 4.学习实现程序转移的硬件机制；掌握堆栈寄存器的使用；深入理解PC寄存器自动加1和打入初值功能对计算机程序的深远影响；掌握代码的分段连续存放技术和实现二、实验原理：程序转移：分支和循环总是可以相互替代，所以也常说程序段内的执行流程有顺序和转移两种，而程序段之间的调用也只是把执行流程转移到了另外一个程序段上。
所以，任何复杂的程序流程，在硬件实现机制上只有两种情况：顺序执行和转移。
硬件实现这两种情况的技术很简单：PC寄存器的自动加1功能实现程序顺序执行，PC寄存器的打入初值功能实现程序转移。
实验箱系统的程序转移硬件机制：当LDCP有效（0）时，PC被打入新值（赋初值），实现程序的转移。
这一刻DBUS上的值就是转移的目标地址（被打入PC），这个地址同转移指令所在地址的关系决定了转移类型。
子程序调用和保护断点：子程序的调用和返回是两次转移，特殊点在于：返回时转移的目标一定是调用时转移的出发点。
为实现这个特点，在调用转移时必须把出发地址（断点）保存起来。
这个“保存”还必须有两个要求：1.不被一般用户所知或改变。
2.返回转移时能方便地找到它。
第一个要求决定了它不能被保存在数据存储区或程序存储区，第二个要求决定了返回指令的目标地址获得方法与其它转移指令完全不同，返回指令的目标地址一定从这个特殊的“保存区”得到，指令本身不需要再带目标地址，而其他转移指令必须自带目标地址。
再考虑到子程序调用的“可嵌套性”，这个“保护区”里的数据应该有“先入后出”特点，这与“货栈”中堆放的货物相似，故称其为“堆栈”。
ST寄存器结构和子程序调用与返回控制信号：实验箱子程序调用和返回的结构由PC电路和ST电路组成。
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中的一门重要课程，通过实验学习可以更好地理解和掌握计算机的基本原理和结构。
本实验报告将介绍我在学习计算机组成原理课程中进行的实验内容和实验结果。
实验一：二进制与十进制转换在计算机中，数据以二进制形式存储和处理。
通过这个实验，我们学习了如何将二进制数转换为十进制数，以及如何将十进制数转换为二进制数。
通过实际操作，我更深入地了解了二进制与十进制之间的转换原理，并且掌握了转换的方法和技巧。
实验二：逻辑门电路设计逻辑门电路是计算机中的基本组成部分，用于实现不同的逻辑运算。
在这个实验中，我们学习了逻辑门的基本原理和功能，并通过电路设计软件进行了实际的电路设计和模拟。
通过这个实验，我深入理解了逻辑门电路的工作原理，并且掌握了电路设计的基本方法。
实验三：组合逻辑电路设计组合逻辑电路是由多个逻辑门组合而成的电路，用于实现复杂的逻辑功能。
在这个实验中，我们学习了组合逻辑电路的设计原理和方法，并通过实际的电路设计和模拟，实现了多个逻辑门的组合。
通过这个实验，我进一步掌握了逻辑电路设计的技巧，并且了解了组合逻辑电路在计算机中的应用。
实验四：时序逻辑电路设计时序逻辑电路是由组合逻辑电路和触发器组合而成的电路，用于实现存储和控制功能。
在这个实验中，我们学习了时序逻辑电路的设计原理和方法，并通过实际的电路设计和模拟，实现了存储和控制功能。
通过这个实验，我进一步了解了时序逻辑电路的工作原理，并且掌握了时序逻辑电路的设计和调试技巧。
实验五：计算机指令系统设计计算机指令系统是计算机的核心部分，用于控制计算机的操作和运行。
在这个实验中，我们学习了计算机指令系统的设计原理和方法，并通过实际的指令系统设计和模拟，实现了基本的指令功能。
通过这个实验，我深入了解了计算机指令系统的工作原理，并且掌握了指令系统设计的基本技巧。
实验六：计算机硬件系统设计计算机硬件系统是由多个模块组成的，包括中央处理器、存储器、输入输出设备等。
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的基础课程之一，通过实验可以更好地理解和掌握计算机的组成和工作原理。
本文将结合实验的过程和结果，详细论述计算机组成原理的一些关键概念和实际应用。
一、实验目的本次实验的目的是通过搭建一个简单的计算机系统，深入了解计算机的各个组成模块，如中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等，并验证计算机的基本工作原理。
二、实验内容本次实验分为两个部分，第一部分是计算机系统的搭建，包括CPU的设计与实现、存储器的设计与实现等；第二部分是对已搭建的系统进行功能测试，包括寄存器的读写、指令的执行等。
1. CPU的设计与实现CPU是计算机的核心处理单元，它负责执行各种指令，并控制计算机的运行状态。
在本次实验中，我们采用了冯·诺依曼结构的单周期CPU设计，包括指令寄存器、算术逻辑单元、控制单元等组成部分。
通过在实验中的操作和执行，我们深入理解了指令的编码方式、运算的过程等。
2. 存储器的设计与实现存储器是计算机系统中的主要组成部分，用于存放指令和数据。
在本次实验中，我们设计了一个简单的存储器，采用了随机存取存储器（RAM）的结构。
通过实验中的存储器读写操作，我们了解了存储器的寻址方式、数据的存取过程等。
三、实验结果与分析经过实验的搭建和测试，我们成功完成了计算机系统的建设，并验证了其基本功能。
在测试过程中，我们发现了一些问题和改进之处，例如CPU的时钟频率过低导致指令执行速度较慢，存储器的容量不足等。
通过对这些问题的研究和分析，我们能够进一步优化和改进计算机系统的性能。
四、实验心得体会通过本次实验，我进一步加深了对计算机组成原理的理解和掌握。
实验中我不仅学到了理论知识，还通过动手搭建和操作实际的计算机系统，加深了对计算机组成原理的实际应用的理解。
同时，我也意识到计算机的设计和实现是一个综合性强的工程，需要考虑多方面的问题，如硬件的选择与优化、指令的设计与调度等。
计算机组成原理综合实验报告
计算机组成原理综合实验报告一、实验目的本次计算机组成原理综合实验旨在深入理解计算机组成的基本原理，通过实际操作和设计，巩固所学的理论知识，并培养实践动手能力和创新思维。
二、实验设备本次实验所使用的设备包括计算机硬件实验平台、数字逻辑实验箱、示波器、万用表等。
三、实验内容1、运算器实验设计并实现一个简单的运算器，能够完成加法、减法、乘法和除法运算。
通过实验，深入理解运算器的工作原理，包括数据的输入、运算过程和结果的输出。
2、控制器实验构建一个基本的控制器，实现指令的读取、译码和执行过程。
了解控制器如何控制计算机的各个部件协同工作，以完成特定的任务。
3、存储系统实验研究计算机的存储系统，包括主存和缓存的工作原理。
通过实验，掌握存储单元的读写操作，以及如何提高存储系统的性能。
4、输入输出系统实验了解计算机输入输出系统的工作方式，实现与外部设备的数据传输。
四、实验步骤1、运算器实验步骤（1）确定运算器的功能和架构，选择合适的逻辑器件。
（2）连接电路，实现加法、减法、乘法和除法运算的逻辑。
（3）编写测试程序，输入不同的数据进行运算，并观察结果。
2、控制器实验步骤（1）分析控制器的工作流程和指令格式。
（2）设计控制器的逻辑电路，实现指令的译码和控制信号的生成。
（3）编写测试程序，验证控制器的功能。
3、存储系统实验步骤（1）连接存储单元，设置地址线、数据线和控制线。
（2）编写读写程序，对存储单元进行读写操作，观察数据的存储和读取情况。
（3）通过改变缓存策略，观察对存储系统性能的影响。
4、输入输出系统实验步骤（1）连接输入输出设备，如键盘、显示器等。
（2）编写程序，实现数据的输入和输出。
（3）测试输入输出系统的稳定性和可靠性。
五、实验结果1、运算器实验结果通过测试程序的运行，运算器能够准确地完成加法、减法、乘法和除法运算，结果符合预期。
2、控制器实验结果控制器能够正确地译码指令，并生成相应的控制信号，使计算机各个部件按照指令的要求协同工作。
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报告
一、实验装置组成（一）硬件部分实验装置是为计算机组成原理的工作流程专门设计的。
它能够让学生通过手动和自动的操作弄清和掌握计算机工作的基本原理。
程序实验主要包括：数据传输程序各种运算程序控制转移程序数码转换程序(二)软件部分软件系统由编辑程序、编译程序、程序执行、调式程序几个部分组成，完成由源程序输入、语法分析排错、指令汇编、应用程序调试的全过程。
二、软件使用说明（一）界面说明软件系统采用集成化的窗口，各种软件功能分类设置在程序中，软件系统的主窗口界面如上图所示，现将界面各组成部位说明如下：1 ——寄存器在程序执行过程中，观察各寄存器的值2 ——存储器在程序执行过程中，观察各存储器的值3 ——信息显示当前指令对应的微程序4 ——编辑源程序从汇编状态或运行状态返回到编辑源程序状态5 ——汇编对编辑好的源程序进行汇编连接6 ——程序复位让程序指针指向程序的第一条指令7 ——运行运行已通过汇编连接的程序8 ——停止停止程序的运行9 ——单步单步运行程序（逐条指令执行）10 ——单拍单拍运行程序（逐条微指令执行）11 ——设置/取消断点设置/取消断点，调试程序时用12 ——连接/断开串行口连接/断开串行口，连通/断开程序和模型机通信13 ——源程序编辑区在该区域内编辑源程序14 ——寄存器/存储器显示区显示各寄存器/存储器的值15 ——微程序显示区显示当前指令对应的微程序（二）编辑程序编辑源程序采用文本的编辑方式，按照给定的模型机指令系统，用汇编语言格式编（三）汇编程序汇编程序先对源程序进行语法检查，排除源程序中的语法错误，再将源程序编译为机器码，在调试的窗口中显示指令行、机器码、助记符等信息。
（四）运行方式程序的运行有单拍、单步和连续执行三种方式。
单拍方式是逐条执行微程序中的微指令，屏幕显示信息（微指令、积存器和存储器状态）与实验板显示信息（微指令对应的数据流向以及相应的控制信号）互相配合，可以将单拍微指令执行的结果从不同角度显示出来，以便观察。
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：
本实验的目的是通过进行计算机组成原理实验，深入理解计算机的基本组成和工作原理，掌握计算机硬件与软件之间的协同工作方式。
实验设备：
1. 计算机主机
2. 键盘
3. 鼠标
4. 显示器
实验步骤：
1. 打开计算机主机，并接通电源。
2. 等待计算机启动完毕，进入操作系统界面。
3. 输入用户名和密码，登录系统。
4. 在桌面上打开文本编辑器，并新建一个文档。
5. 在文档中输入一段文字，并保存文件。
6. 打开浏览器，进入互联网页面。
7. 在浏览器中输入搜索词语，并点击搜索按钮。
8. 查看搜索结果，并点击其中一个链接。
9. 在打开的页面上点击按钮或链接，进行相应操作。
10. 关闭浏览器。
11. 关闭文本编辑器，保存文档。
12. 关闭计算机主机。
实验结果：
通过完成以上步骤，我们成功地进行了计算机组成原理实验。
在电脑启动后，我们登录系统并使用了各种软件和外部设备。
计算机可以顺利地接收我们的指令，并作出相应的操作。
我们也能够通过互联网浏览页面，并进行搜索和点击链接操作。
实验总结：
通过本次实验，我们更加深入地理解了计算机的组成和工作原理。
计算机是由硬件和软件组成，硬件包括主机、键盘、鼠标、显示器等，软件包括操作系统、文本编辑器、浏览器等。
计算机的各个组件通过协同工作，实现了我们对计算和信息的处理。
掌握计算机组成原理对于我们更好地使用计算机和理解计算机科学的发展趋势具有重要意义。
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：计算机组成原理实验报告摘要：本实验旨在通过对计算机组成原理的实际操作，加深对计算机硬件组成和工作原理的理解。
通过实验，我们深入学习了计算机的基本组成部分，包括中央处理器（CPU）、存储器（内存和外存）、输入输出设备等，并通过实际操作和数据收集，探究了这些组成部分的工作原理和性能评估。
1. 引言计算机组成原理是计算机科学与技术专业中的一门重要课程，它涉及到计算机硬件的基本组成和工作原理。
通过实验，我们可以更深入地了解计算机的内部结构和工作原理，加深对计算机组成原理的理解。
2. 实验目的本实验的目的是通过实际操作，加深对计算机组成原理的理解，具体目标包括：- 理解计算机的基本组成部分，包括中央处理器（CPU）、存储器（内存和外存）、输入输出设备等；- 掌握计算机组成部分的工作原理，包括指令执行过程、数据传输过程等；- 学习使用性能评估工具，对计算机组成部分进行性能评估；- 分析实验结果，总结实验中的问题和经验。
3. 实验设备和材料- 计算机硬件：包括主机、显示器、键盘、鼠标等；- 实验软件：计算机组成原理实验软件；- 实验材料：实验指导书、实验报告模板等。
4. 实验方法4.1 实验步骤本实验分为以下几个步骤：1) 打开计算机并登录操作系统；2) 启动计算机组成原理实验软件；3) 根据实验指导书的要求，完成实验任务；4) 记录实验过程中的关键数据和观察结果；5) 关闭计算机组成原理实验软件；6) 关机并退出操作系统。
4.2 实验内容本实验包括以下几个内容：1) CPU性能评估：通过实验软件模拟CPU的运行过程，使用性能评估工具记录CPU的运行时间、指令执行速度等关键数据，并进行分析和比较。
2) 存储器性能评估：通过实验软件模拟存储器的读写过程，使用性能评估工具记录存储器的读写速度、延迟等关键数据，并进行分析和比较。
3) 输入输出设备性能评估：通过实验软件模拟输入输出设备的工作过程，使用性能评估工具记录输入输出设备的响应时间、传输速度等关键数据，并进行分析和比较。
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。
计算机组成原理实验报告
计算机组成原理实验报告实验目的：本次实验旨在通过构建一个简单的计算机系统，了解和掌握计算机组成原理的基本知识和相关操作技能。
实验仪器和材料：1.计算机硬件：CPU、内存、硬盘、主板等。
2. 操作系统：Windows。
3. 实验软件：C++ 编程语言、IDE（如Visual Studio）。
4.实验文档：笔记本电脑。
实验原理：1.CPU：中央处理器，是计算机系统的核心组成部分，负责所有数据的处理和执行。
2.内存：主要用于存储计算机程序和数据，是计算机系统的临时存储器。
3.硬盘：主要用于长期存储计算机程序、数据和操作系统等。
4.主板：是计算机系统的主要组成部分，承载了CPU、内存、硬盘等主要硬件，并提供各种接口和插槽。
5.操作系统：是计算机系统的核心软件，负责管理和协调各种硬件和软件资源，为用户提供友好的界面和功能。
实验步骤：1.准备实验材料和工具，搭建计算机系统。
将CPU、内存、硬盘等硬件安装到主板上，连接好相应的电源线和数据线，确保硬件正常工作。
2. 启动计算机，在操作系统中打开C++编程语言的IDE（如Visual Studio）。
3. 编写一个简单的程序，例如输出"Hello, world!"。
4.进行编译和链接，生成可执行文件。
5.运行程序，观察计算机系统的运行情况。
6.分析程序的运行结果，查看计算机系统的资源占用情况。
7.修改程序，并再次进行编译、链接和运行，观察结果。
实验结果和分析：通过以上实验步骤，我们成功搭建了一个计算机系统，并在操作系统中编写、编译和运行了一个简单的程序。
从实验结果可以看出，计算机系统能够正常工作，在屏幕上正确地输出了"Hello, world!"。
根据程序的运行情况，我们可以观察到计算机系统的CPU占用率、内存占用率和硬盘读写速度等性能指标。
在修改程序并重新运行后，我们可以观察到不同的运行结果，进一步分析计算机系统的性能和资源占用情况。
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一、实验目的本次计算机组成原理实验的主要目的是深入理解计算机的内部结构和工作原理，通过实际操作和观察，巩固和拓展课堂上学到的理论知识，培养实践动手能力和解决问题的能力。
二、实验设备本次实验所使用的设备包括计算机主机、逻辑分析仪、示波器、面包板、各种芯片（如 74LS 系列、8255 芯片等）、导线若干。
三、实验内容1、算术逻辑运算单元（ALU）实验通过使用芯片搭建一个简单的算术逻辑运算单元，实现加法、减法、与、或等基本运算，并观察运算结果。
2、存储单元实验构建一个存储单元，了解存储器的读写操作和存储原理，包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
3、控制器实验设计一个简单的控制器，实现指令的译码和执行，理解计算机如何按照指令序列进行工作。
4、总线结构实验研究计算机内部的总线结构，包括数据总线、地址总线和控制总线，了解它们在信息传输中的作用。
四、实验原理1、算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元是计算机中进行算术和逻辑运算的核心部件。
它通常由加法器、减法器、逻辑门等组成。
通过对输入的操作数进行相应的运算操作，产生输出结果。
2、存储单元存储器用于存储程序和数据。
随机存储器（RAM）可以随时读写，但其数据在断电后会丢失；只读存储器（ROM）中的数据在制造时就已确定，只能读取不能修改，且断电后数据不会丢失。
3、控制器控制器是计算机的指挥中心，负责从存储器中取出指令，对指令进行译码，并产生控制信号，控制各个部件的操作。
4、总线结构总线是计算机内部各个部件之间传输信息的公共通道。
数据总线用于传输数据，地址总线用于传输地址信息，控制总线用于传输控制信号。
五、实验步骤（1）按照实验电路图，在面包板上正确连接 74LS 系列芯片，如74LS181 等，构建加法器和逻辑运算电路。
（2）通过改变输入信号的值，使用逻辑分析仪观察输出结果，验证运算的正确性。
2、存储单元实验（1）使用芯片搭建随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）电路。
计算机组成原理实验报告
计算机组成原理实验报告一、实验目的通过本次实验，我们旨在深入了解计算机组成原理的相关知识，并通过实际操作，加深对计算机组成原理的理解。
具体目的如下：1.了解计算机的基本组成部件，包括CPU、内存、输入/输出设备等；2.学习计算机的基本工作原理，包括数据的输入、存储、处理和输出；3.熟悉计算机指令的执行过程，包括指令的取址、译码和执行；4.通过实验，巩固对计算机硬件及其工作方式的理解。
二、实验内容本次实验主要包括以下几个部分的内容：1.CPU的组成和工作原理2.存储器的组成和工作原理3.输入/输出设备的组成和工作原理4.计算机指令的执行过程三、实验装置和材料1.计算机主机2.显示器3.键盘4.鼠标5.实验板6.逻辑门集成电路7.示波器8.万用表四、实验步骤1.将计算机主机、显示器、键盘和鼠标连接好，并确保正常运行；2.连接实验板和逻辑门集成电路，搭建一个简单的逻辑电路；3.使用示波器和万用表测量逻辑电路的信号波形和电压；4.编写一个简单的汇编程序，包括输入、存储、处理和输出过程；5.使用计算机主机执行编写的汇编程序，并观察程序的执行过程。
五、实验结果与分析在本次实验中，我们成功地搭建了一个简单的逻辑电路，并使用示波器和万用表对其进行了测量。
通过测量，我们发现信号的电压和波形符合预期。
这说明逻辑电路的组成是正确的，能够正常工作。
在编写的汇编程序的执行过程中，我们观察到输入的数据被存储到内存中，并经过CPU的处理后，最终输出到显示器上。
这验证了计算机的基本工作原理，即数据的输入、存储、处理和输出。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了计算机组成原理的相关知识，对计算机的基本组成部件、工作原理和指令执行过程有了更深入的理解。
通过实际操作，我们学会了如何搭建一个简单的逻辑电路，并对其进行测量和观察。
总体而言，本次实验对于我们进一步学习和掌握计算机组成原理非常有帮助。
通过实际操作和实验结果的观察，我们对计算机的工作方式有了更加清晰的认识。
上海大学 计算机组成原理实验报告八
上海大学计算机学院《计算机组成原理实验》报告八姓名 XXX 学号 XXXXXX 教师王雪娟时间周三11－13 地点行健楼 6楼机位 4中断机制和应用（综合实验）一．实验目的：1. 学习实验箱感知中断的硬件结构和工作原理。
2. 学习使用中断系统。
3. 学习使用扩展外设。
二．实验原理：1．程序中断：因“随机性”原因，使一个程序暂停执行，转而执行另一个程序，以处理随机事件，然后再返回原程序继续执行的过程成为“中断”。
中断同子程序调用有共同点：执行另一个程序，然后返回。
所以在调用另一个程序（中断服务子程序）时必须保存断点。
中断与子程序调用有一个根本区别：中断发生的时间是随机的（不可预知，但发生后应该如何处理是安排好的），而子程序调用时间是安排好的，由程序员写下的调用指令决定。
中断发生的“随机性”决定了“必须用硬件感知中断请求”、“不仅要保存断点，还必须保存现场”。
中断发生时间与正在运行的程序的无关性，使得整个系统在运行一个程序的同时，还能感知其它事件的发生！这是实时监控的技术基础、是多用户、多任务、多线程技术的关键点，因此是操作系统工作的前提，是计算机系统的“点睛”之笔！深刻理解中断系统是计算机专业人员用好计算机的必备知识！2. 实验箱的中断感知硬件：只有“中断返回”指令和复位操作使EINT为低电平，这个低电平作用到IREQ的SD 端，使上面这个D触发器的Q端为1，作用到IACK的CD端使下面这个D触发器的Q端输出0。
本课程称其为状态0。
系统复位结束或执行其他指令时,EINT为无效的高电平，这时在时钟CK驱动下，IREQ的Q 端输出D端的INT状态。
当有中断请求时INT为0，则一个CK后Q端输出0，但这个0能否被CPU 感知却要看①号“或门”是否允许它通过。
而“非取指”微指令有IREN＝1，则②号“或门”输出1，于是IREQ的Q端无论输出0或1，①号“或门”总输出1，即不允许中断请求通过。
同时这个1又送入IACK的SD端；于是下触发器的SD和CD端的输入都是无效状态，这个触发器保持稳定。
上海大学计算机组成原理实验报告（全）
上海⼤学计算机组成原理实验报告（全）⼀．数据传送实验1.实验内容及要求在试验箱上完成以下内容:将58H写⼊A寄存器。
将6BH写⼊W寄存器。
将C3H写⼊R1寄存器。
2.实验环境本实验箱⽤74HC574（8D型上升沿触发器）构成各种寄存器。
3.实施步骤或参数①注视仪器，打开电源，⼿不要远离电源开关，随时准备关闭电源，注意各数码管、发光管的稳定性，静待10秒，确信仪器稳定、⽆焦糊味。
②设置实验箱进⼊⼿动模式。
③K2接AEN,K1和K2接EX0和EX1，设置K2K1K0＝010，设置K23～K16＝01011000。
④注视A及DBUS的发光管，按下STEP键，应看到CK灯灭、A旁的灯亮。
记住看到的实际显⽰情况。
⑤放开STEP键，应看到CK灯亮、A寄存器显⽰58。
记住看到的实际情况。
⑥重复上述实验步骤，在做6BH时，K2接WEN,K1和K2接EX2和EX3，设置K2K1K0＝010，设置K23～K16＝01101011；重复上述实验步骤，在做C3H时，K2接RWR,K1和K2接SB和SA，设置K2K1K0＝001，设置K23～K16＝10100011。
⑦关闭实验箱电源。
4.测试或者模拟结果A寄存器显⽰58，W寄存器显⽰6B，R1寄存器显⽰C3，完成实验⽬的。
5.体会本次实验相对简单，只需要三根线便可以完成整个实验，但是，今天认识了实验箱，124并且在⽼师的带领下较为完整的认识了整个试验箱，还是很开⼼的，今后实验箱将是我们学习计算机组成原理的重要⼯具，也是我们的好朋友。
⼆．运算器实验1.实验内容及要求（1）在试验箱上完成以下内容:计算07H＋6AH后左移⼀位的值送OUT输出。
把39H取反后同64H相或的值送⼊R2寄存器。
（2）通过⼈⼯译码，加深对译码器基本⼯作原理的理解。
理解（微）命令的顺序执⾏过程。
2.实验环境在实验箱上使⽤微程序来完成。
3.实施步骤或参数①注视仪器，打开电源，⼿不要远离电源开关，随时准备关闭电源，注意各数码管、发光管的稳定性，静待10秒，确信仪器稳定、⽆焦糊味。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上海大学计算机学院
《计算机组成原理二实验》报告8
姓名：学号：教师：xxx
时间：xxx 地点：xxx 机位：xxx
实验名称：程序转移机制（综合实验）
一、实验目的：
1.学习实现程序转移的硬件机制；
2.掌握堆栈寄存器的使用；
3.深入理解PC寄存器自动加1和打入初值功能对计算机程序的深远影响；
4.掌握代码的分段连续存放技术和实现
二、实验原理：
程序转移：分支和循环总是可以相互替代，所以也常说程序段内的执行流程有顺序和转移两种，而程序段之间的调用也只是把执行流程转移到了另外一个程序段上。
所以，任何复杂的程序流程，在硬件实现机制上只有两种情况：顺序执行和转移。
硬件实现这两种情况的技术很简单：PC寄存器的自动加1功能实现程序顺序执行，PC 寄存器的打入初值功能实现程序转移。
实验箱系统的程序转移硬件机制：当LDCP有效（0）时，PC被打入新值（赋初值），实现程序的转移。
这一刻DBUS上的值就是转移的目标地址（被打入PC），这个地址同转移指令所在地址的关系决定了转移类型。
子程序调用和保护断点：子程序的调用和返回是两次转移，特殊点在于：返回时转移的目标一定是调用时转移的出发点。
为实现这个特点，在调用转移时必须把出发地址（断点）保存起来。
这个“保存”还必须有两个要求：1.不被一般用户所知或改变。
2.返回转移时能方便地找到它。
第一个要求决定了它不能被保存在数据存储区或程序存储区，第二个要求决定了返回指令的目标地址获得方法与其它转移指令完全不同，返回指令的目标地址一定从这个特殊的“保存区”得到，指令本身不需要再带目标地址，而其他转移指令必须自带目标地址。
再考虑到子程序调用的“可嵌套性”，这个“保护区”里的数据应该有“先入后出”特点，这与“货栈”中堆放的货物相似，故称其为“堆栈”。
ST寄存器结构和子程序调用与返回控制信号：实验箱子程序调用和返回的结构由PC电路和ST电路组成。
调用转移时，PC的当前值（断点)经下面的245送上DBUS，进入ST保存；然后给PC打入子程序入口地址（调用指令携带的目标地址）完成转子程序。
返回转移时，返回指令开启ST的输出，并给出PC打入信号（无条件转移），
于是ST 保存的断点经由DBUS 打入PC ，实现子程序返回。
I0
A I1 Z I2 I3 Z I4
~
I7
B
C E
Z
Cy_IN Vcc
JIR3JIR216 ELP
151
PC 打入电路
E CLK E 程序存PCOE
Vcc
CK RST
PCOE-D
A0 B0
~ ~A7 B7
DIR
245DBUS0~7
PC 电路
LDPC P0 Q0~ ~
P7 Q7PE MR CEP CET
A0 B0
~ ~A7 B7
DIR A0~A7储器
6116
DBUS0~7
161245
三、实验内容：
1、用手动方式实现子程序调用转移过程（转子时PC 值11H,子程序入口地址50H ，且放在A 寄存器）。
2、用手动方式实现子程序返回转移过程。
3、编程实现OUT 寄存器交替显示11和55，交替频率为可以清晰辨识，且不小于每秒一次(实验箱的工作频率为：114.8Hz 。
)。
4、修改3的程序，当CY －IN 孔送入1时OUT 寄存器显示FF 并停机。
四、 实验步骤：
一、 用手动方式实现子程序调用转移过程（转子时PC 值11H,子程序入口地址50H ，
且放在A 寄存器）： (1) 接线：ELP,STEN,X2,X1,X0,AEN ，PCOE (2) 打开电源，调整进入手动模式。
(3) 将AEN 置0，在K23~K16打入00010001，STEP ，即将11H 写到A 中。
(4) 将ELP 置0，X2X1X0置为000，STEP ，即将11H 打入PC 单元 。
(5)将STEN 置0，X2X1X0置为100，STEP,即将PC 中11H 打入ST 。
(6)循环(3), (4),将50H 打入PC 。
二、用手动方式实现子程序返回转移过程： 1．将ST 设为允许输出，PC 设为允许写
PCOE STEN X2 X1 X0 1
1
1
1
STEN ELP X2 X1 X0
1 1 0 1 0
2.按下小键盘STEP脉冲键，将ST的值送入到PC寄存器中。
三、编程实现OUT寄存器交替显示11和55，交替频率为可以清晰辨识，且不小于每秒一次(实验箱的工作频率为：114.8Hz。
)：
1．在windows环境运行CP226软件（如双击图标），进入它的主界面
2．在“源程序” 编辑中，打入如下指令：
L1：
MOV A,#11H
OUT
CALL 50H
MOV A,#55H
OUT
CALL 50H
JMP L1
ORG 50H
MOV A,#05H
DELAY：
SUB A,#01H
JZ EXIT
JMP DELAY
EXIT：
RET
END
3.在“汇编”中点击“汇编下载”，然后点击“全速运行”，观察现象。
四、修改3的程序，当CY－IN孔送入1时OUT寄存器显示FF并停机：
1．在windows环境运行CP226软件（如双击图标），进入它的主界面
2．在“源程序” 编辑中，打入如下指令：
L3:MOV A,#11H
OUT
MOV A,#16H
L1:JC L5
SUB A,#01H
JZ L2
JMP L1
L2:JC L5
MOV A,#55H
OUT
MOV A,#16H
L4:SUB A,#01H
JZ L3
JMP L4
L5:MOV A, #FFH
OUT
END
3.在“汇编”中点击“汇编下载”，然后点击“全速运行”，观察现象
4.用导线接JIR2和JIR3至开关处，将它们置0时，观察现象
五、实验现象：
1. 按下小键盘STEP脉冲键，ST寄存器显示11;按下STEP键,IN处灯亮，再按下，PC 寄存器显示11。
2. 按下小键盘STEP脉冲键，PC寄存器显示50。
3. 点击“全速运行”，OUT寄存器循环显示11和55。
4. 点击“全速运行”，OUT寄存器循环显示11和55，当JIR2和JIR3都置0时，OUT 寄存器显示FF，不再循环。
六、体会
通过这次实验，我学习到了实现程序转移的硬件机制，再次实用cp226集成开发环境，有进一步熟悉了其使用方法。
在做第一、二个实验时，由于操作不是非常熟练，于是再多练习熟识其原理后，总算顺利结束。
第三个实验其实比较顺利，汇编也得到了改进。
七、思考题
若要求11和55各显示50次后停机，应该如何修改程序？
ORG 00H
MOV A,#50
L1:
MOV R0,A
MOV A,#11H
OUT
CALL L3
L2:
MOV A,#55H
OUT
CALL L3
MOV A,R0
SUB A,#01
JZ L6
JMP L1
L3:
MOV A,#1000H L4:
SUB A,#01H JZ L5
JMP L4
L5:
RET
L6:
END。