《计算机组成原理》学生实验报告

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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

《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。

计算机组成原理实习报告

计算机组成原理实习报告

一、实习目的本次实习旨在通过实际操作,加深对计算机组成原理理论知识的理解,提高动手实践能力。

通过实习,使学生熟悉计算机系统的基本组成,了解计算机各部件的功能和相互关系,掌握计算机组成原理的基本实验方法和技能。

二、实习内容1. 计算机系统组成结构实验(1)实验目的:了解计算机系统的基本组成,熟悉各部件的功能和相互关系。

(2)实验内容:观察计算机硬件组成,包括主板、CPU、内存、硬盘、显卡等,了解各部件的功能和作用。

(3)实验步骤:1)观察计算机硬件组成,了解各部件的名称和功能。

2)了解主板、CPU、内存、硬盘、显卡等部件之间的连接关系。

3)分析计算机系统的工作原理。

2. 计算机组成原理实验(1)实验目的:加深对计算机组成原理理论知识的理解,提高动手实践能力。

(2)实验内容:1)静态随机存储器(RAM)实验:学习静态RAM的存储方式,并执行写数据和读数据的操作。

2)指令系统实验:掌握机器指令的编写与执行过程,了解算术运算指令、逻辑运算指令、标志位的作用等。

3)微程序控制器实验:了解微程序设计的方法,掌握微程序控制器的工作原理。

4)流水线CPU实验:理解流水CPU的工作原理,掌握流水线的基本概念和性能分析。

(3)实验步骤:1)按照实验指导书的要求,连接实验电路。

2)进行静态RAM的读写操作,观察实验结果。

3)编写汇编语言程序,执行算术运算、逻辑运算等指令,观察标志位的变化。

4)设计微程序控制器,实现简单指令的执行。

5)分析流水线CPU的时空图,计算吞吐率和加速比。

3. 计算机组成原理综合实验(1)实验目的:综合运用计算机组成原理知识,设计并实现一个简单的计算机系统。

(2)实验内容:1)设计一个简单的计算机系统,包括CPU、内存、输入输出设备等。

2)编写汇编语言程序,实现特定功能。

3)实现系统的输入输出操作。

(3)实验步骤:1)根据实验要求,设计计算机系统的硬件结构。

2)编写汇编语言程序,实现系统功能。

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。

机综实验报告

机综实验报告

一、实验模块计算机组成原理实验二、实验标题计算机组成原理实验报告三、实验内容本次实验主要围绕计算机组成原理展开,通过实际操作和理论分析,加深对计算机硬件组成和工作原理的理解。

四、实验目的1. 理解计算机硬件的基本组成,包括CPU、内存、I/O接口等。

2. 掌握计算机各组成部分之间的数据传输和通信方式。

3. 了解计算机的基本工作原理,包括指令的执行过程和中断处理等。

4. 通过实验,提高动手能力和问题解决能力。

五、实验环境实验地点:学校机房实验设备:计算机组成原理实验箱(EL-JY-II型)实验软件:相关实验软件六、实验步骤及实验结果1. CPU实验(1)实验连线:将CPU、内存、I/O接口等设备按照实验要求进行连接。

(2)写数据:向内存写入数据,通过CPU读取数据并输出。

(3)实验结果:观察数据是否正确传输,分析CPU的工作原理。

2. 内存实验(1)实验连线:将内存与CPU、I/O接口等设备连接。

(2)往存储器写数据:向内存写入数据。

(3)从存储器读数据:从内存读取数据,观察数据是否正确。

(4)实验结果:分析内存的工作原理,验证内存读写功能。

3. I/O接口实验(1)实验连线:将I/O接口与CPU、内存等设备连接。

(2)实验步骤:通过I/O接口进行数据传输。

(3)实验结果:观察数据是否正确传输,分析I/O接口的工作原理。

4. 中断实验(1)实验连线:将中断设备与CPU、内存等设备连接。

(2)实验步骤:模拟中断发生,观察CPU如何响应中断。

(3)实验结果:分析中断处理过程,理解中断在计算机中的作用。

七、实验结果的分析与总结1. 通过本次实验,我们深入了解了计算机硬件的基本组成和工作原理,掌握了CPU、内存、I/O接口等设备的工作方式。

2. 实验过程中,我们学会了如何进行实验连线、数据传输和中断处理等操作,提高了动手能力和问题解决能力。

3. 实验结果表明,计算机硬件各部分之间协同工作,共同完成指令的执行和数据的处理。

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

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精品9篇

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

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_6

计算机组成原理实验报告_6

计算机组成原理实习报告本学期我们开设了计算机组成原理这门课, 主要学习计算机的主要部件以及这些部件组成的原理和如何运行。

除了平时的课堂学习, 我们还有实验课帮助我们更好的了解这门课程。

用于我们实验的机器是TEC-XP, 它是由清华大学计算机系和清华大学科教仪器厂联合研制的适用于计算机组成原理课程的实验系统, 主要用于计算机组成原理和数字电路等的硬件教学实验, 同时还支持监控程序、汇编语言程序设计、BASIC高级语言程序设计等软件方面的教学实验。

它的功能设计和实现技术, 都紧紧地围绕着对课程教学内容的覆盖程度和所能完成的教学实验项目的质量与水平来进行安排。

其突出特点是硬、软件基本配置比较完整, 能覆盖相关课程主要教学内容, 支持的教学实验项目多且水平高。

其组成和实现的功能如图1所示。

图1.硬件实现的实际计算机系统图一.微程序实验步骤1.接通教学机电源。

2.将教学机左下方的5个拨动开关置为11010(单步、手动置指令、微程序、联机、16 位)。

3.按一下“RESET”按键。

4.通过16 位的数据开关SWH、SWL置入指令操作码。

5.在单步方式下, 通过指示灯观察各类基本指令的微码。

(1) 选择基本指令的A组指令中的ADD指令, 观察其节拍流程1) 置拨动开关SW=00000000 00000001;(表示指令ADD R0, R1 )2) 按RESET按键;指示灯Microp亮(只要选择微程序, 该灯在指令执行过程中一直亮),其它灯全灭;3) 按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000, 微址和下址的指示灯全灭;(本拍完成公共操作0→PC.DI#=0)4) 按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000, 微址指示灯显示0000 0001, 下址的指示灯全灭;(本拍完成公共操作PC→AR、PC+1→PC)5) 按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000, 微址指示灯显示0000 0010, 下址的指示灯全灭;(本拍完成公共操作MEM→IR)6) 以上三步为公共操作, 其它指令同;7) 按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示0010 0000, 微址指示灯显示0000 0011, 下址的指示灯显示0000 0100;(本拍完成/MAP操作功能)8) 按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示0011 0000, 微址指示灯显示0000 0100, 下址的指示灯显示0011 0000 (本拍执行ADD指令, DR←DR+SR 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。

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

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

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

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。

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

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(4个)

计算机组成原理实验报告(4个)

上海建桥学院本科实验报告课程名称:计算机组成原理学号:姓名:专业:班级:指导教师:课内实验目录及成绩序号实验名称页码成绩1 八位算术逻辑运算 12 静态随机存取存储器实验63 数据通路114 微程序控制器的实现16总成绩信息技术学院2014年03 月20 日上海建桥学院实验报告课程名称:计算机组成原理实验类型:验证型实验项目名称:八位算术逻辑运算实验地点:实验日期:年月日一、实验目的和要求1、掌握运算器的基本组成结构;2、掌握运算器的工作原理。

二、实验原理和内容实验采用的运算器数据通路如图1-1所示,ALU逻辑功能表如表1-1所示。

图1-1运算器原理图ALU部件由一片 CPLD实现,内部含有三个独立的运算部件,分别为算术、逻辑和移位运算部件。

输入数据IN[7..0](由插座JP22引出)通过拨动开关sK7..sK0产生(开关由插座JP97引出)。

数据存于暂存器A或暂存器 B中(暂存器A和B的数据可在 LED灯上实时显示),三个部件可同时接受来自暂存器 A和 B的数据。

各部件对操作数进行何种运算由控制信号S3…S0和CN_I来决定(S3…S0由插座JP18引出;CN_I由插座JP19引出),可通过拨动开关sK23..sK20和sK12设置(开关由插座JP89、JP19引出)。

运算结果由三选一多路开关选择,任何时候,多路开关只选择三个部件中的一个部件的运算结果作为ALU的输出。

ALU的输出ALU_D7..ALU_D0通过三态门74LS245送至CPU内部数据总线(iDBus)上(由插座JP25引出),并通过扩展区单元的的二位数码管和DS94..DS101LED灯显示(LED灯由插座JP62引出)。

如果运算影响进位标志FC、零标志FZ、正负标志FS,则在T3状态的下降沿,相应状态分别锁存到FC、FZ、FS触发器中,实验仪设有LED灯显示各标志位状态。

操作控制信号wA(允许写暂存器A)、wB(允许写暂存器B)、rALU(允许ALU结果输出到内部数据总线(iDBus)上)由JP19引出,都为低电平有效,实验时可通过连接开关sK15..sK13设置(开关由插座JP92引出)。

计算机组成原理实训报告

计算机组成原理实训报告

计算机组成原理实训报告计算机组成原理实训是计算机科学与技术专业的一门重要课程,通过实践操作,对计算机硬件的组成、工作原理以及指令系统等进行深入的了解。

以下是我完成计算机组成原理实训报告的相关参考内容:1. 实验目的:明确实验的目的,例如加深对计算机硬件组成和工作原理的理解,掌握计算机指令集的设计与实现方法等。

同时也可以陈述实验的重要性和意义。

2. 实验环境:介绍实验所使用的硬件平台和软件环境,例如使用的开发板型号、使用的集成开发环境等。

3. 实验原理:详细阐述实验所涉及的计算机组成原理和相关的理论知识。

例如,介绍计算机硬件的基本组成,包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等,并说明它们的工作原理和相互之间的关联。

4. 实验步骤:清晰地描述实验过程中的步骤,包括实验前的准备工作、实验中的具体操作以及实验后的总结。

5. 实验结果:展示实验的结果,可以包括实验中产生的数据、实验过程中观察到的现象以及实验中得到的实验数据等。

同时还可以对实验结果进行分析和讨论,与相关的理论知识进行对比和验证。

6. 实验总结与分析:对实验过程和结果进行总结和分析,总结实验的亮点和不足之处,提出改进的方案和建议。

同时可以思考和讨论实验内容的实际应用和发展趋势。

7. 实验心得体会:个人对本次实验的感受和体会,可以包括实验中遇到的问题和解决方法,以及自己对计算机组成原理课程的理解和认识。

8. 参考文献:列出参考过的相关文献或教材,注意不要出现链接,需按照规范格式进行引用。

以上是关于计算机组成原理实训报告的参考内容,通过详细的实验步骤描述、实验结果展示和深入的分析讨论,可以有效地展现实验的过程和结果,以及对计算机组成原理的理解和应用。

同时,也可以提出自己的思考和思考问题,以展示对实验内容的深入思考和学习效果。

计算机组成原理实践报告

计算机组成原理实践报告

计算机组成原理实践报告1.实践目的计算机组成原理是计算机专业的一门基础课程,通过学习这门课程,可以了解计算机系统的各个组成部分及其功能。

本次实践旨在通过实际操作加深对计算机组成原理知识的理解,学习计算机系统的基本构成,了解计算机的各个部件之间的配合和功能。

2.实践内容在实践中,我们使用了一个由多个部件组成的计算机组成模型,包括CPU、存储器、输入输出设备等部分。

通过对这些部件的连接和操作,我们可以模拟真实计算机系统的一些基本特性,例如指令集、运算速度、访问存储器等。

以下是具体的实践内容:(1)组装计算机模型首先,我们需要将各个计算机部件组装在一起,组成一个完整的计算机模型。

这个过程包括将CPU和存储器连接起来,以及将输入输出设备连接到计算机模型的接口上。

在这个过程中,我们需要对各个部件的功能和作用有一个清晰的了解,以确保组装的计算机模型能够正常工作。

(2)运行指令集接着,我们可以使用计算机模型来运行一些基本的指令集,例如加法、减法、移位等。

在这个过程中,我们可以观察计算机的运算速度、指令执行流程等特点,并了解计算机是如何进行数据处理的。

(3)访问存储器我们还可以通过计算机模型访问存储器,了解存储器的基本结构和存储方式。

在这个过程中,我们可以观察存储器访问的速度、容量等特点,并了解计算机是如何进行数据存储和读取的。

(4)使用输入输出设备最后,我们还可以通过输入输出设备对计算机进行控制和交互。

例如,我们可以使用键盘输入数据,并通过显示器输出计算结果。

在这个过程中,我们可以了解计算机输入输出的基本原理和操作方法。

3.实践收获通过这次实践,我对计算机组成原理有了更深入的理解。

在组装计算机模型的过程中,我更加清晰地了解了各个部件的功能和作用,以及它们之间的配合和协作。

通过运行指令集和访问存储器,我深入了解了计算机数据处理的基本原理和方法。

通过使用输入输出设备,我了解了计算机与人交互的基本原理和应用场景。

总之,这次实践让我对计算机组成原理这门课程有了更深刻的认识,也让我对计算机的工作原理和应用有了更加具体和实际的体验和了解。

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《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。

2、移位寄存器模块采用74LS299(U34),它具有并行接数、逻辑右/左移、保持、带进位右/左移位运算等功能,具体由S0,S1,M,DS0,DS7决定。

T4是它的工作脉冲,正跳变有效。

3、寄存器堆模块实验计算机提供了4个8位通用寄存器74LS374(U41~U44),它们用来保存操作数及其中间运算结果。

它的输入全部相连后连到系统数据总线上BUSD0~D7,总线上的数据具体写入哪个寄存器由各自的写入脉冲(LDR0K~LDR3K)控制;4个寄存器的输出共用一个排针REGBUS引出,在使用时再连到系统总线上,具体由哪个寄存器读出,由各自的输入允许信号R0B’~R3B’控制。

4、主存储器单元电路主存储器单元电路主要用来存放实验中的机器指令。

它的数据总线挂在扩展数据总线EXD0~EXD7上;它的地址总线由地址寄存器单元电路的地址寄存器74LS273(U37)给出,地址值由8个LED灯LAD0~LAD7显示,高电平亮,低电平灭;它的读信号直接接地;它的写信号和片选信号由写入方式确定。

该存储器中机器指令的读写分别有手动和自动两种方式:手动方式下,写信号由W/R’提供,片选信号由CE提供;自动方式下,写信号由控制CPU的P1.2提供,片选信号由控制CPU的P1.1 提供。

(1)输入设备单元系统中用8个拨动开关作为输入设备,通过总线驱动器74LS245(U51)输出到系统的扩展数据总线EXD0~EXD7上,输入的数据显示在LD0~LD7八个LED上,高电平亮,低电平灭。

(2)输出设备单元此单元设置两个七段数码管,用于显示需要输出的数据。

七段数码管的译码电路由两片GAL16V8(U53、U54)组成。

(3)系统内部数据总线单元本机设置8芯排针6组BUS1~BUS6,用于连接系统各单元中的数据总线(在实验中需要时再连上),系统数据总线的电平状态由8个LED显示器LZD0~LZD7显示,高电平亮,低电平灭。

(4)系统外部数据总线单元本机设置8芯排针4组EXJ1~EXJ3和EXA1,用于连接外部扩展的I/O器件的数据总线和地址总线,外部扩展的I/O器件的读写控制信号为WE和OUTW/R,外部扩展的I/O器件的片选信号来自一个译码电路74LS139(U49),它的输入B0、B1接至24位控存的第16、17位(即M16、17),它的输出为Y0~Y3,均为低电平有效。

5、微程序控制器模块电路(1)微程序编程器微程序编程器就是将预先定义好的机器码对应的微代码程序写入到EEROM2816控制存储器中,并可以对控制存储器中的数据进行校验。

写入方式分手动和自动两种。

A.手动方式编程编程控制开关选择在编程位置,通过六位微地址开关UA0~UA5手工输入微地址,输入的微地址通过锁存器74LS374(U13),在控制信号UA374和控制脉冲T1的控制下,锁存输出到控存的地址总线A0~A5,微地址值通过发光二极管LUA0~LUA5显示,高电平亮,低电平灭。

再通过MK1~MK24手工输入24位微程序代码,输入微程序代码值通过3片总线驱动器74LS245(U20~U22),在控制信号K245的控制下,输出到控存的数据总线,微程序代码值通过LMD1~LMD24显示,高电平亮,低电平灭。

B.自动方式编程六位微地址E2A0~E2A5由控制CPU提供,直接输出到控存的地址总线A0~A5,24位微程序代码值由控制CPU的数据总线P0.0~P0.7提供,P0.0~P0.7上挂了3个总线驱动74LS245(U2~U4),CPU在控制线P3.2、P3.3、P3.5和P3.6控制下,将24位微代码MD1~MD24写入到3个控存中。

微地址值、微程序代码值分别由LUA0~LUA5和LMD1~LMD24显示,高电平亮,低电平灭。

(2)核心微控制器核心微控制器主要完成接受机器指令译码器送来的代码,使系统控制转向相应的机器指令对应的首条微代码程序的入口,然后执行微代码所规定的操作。

微程序代码值分别由LUA0~LUA5和LMD1~LMD24显示,高电平亮,低电平灭。

需要特别指出的是系统在运行微代码的时候,由LUA0~LUA5和LMD1~LMD24显示的分别是下一条指令的微地址值、微程序代码值,高电平亮,低电平灭。

核心微控制器由微地址发生器、微代码发生器、微程序存储器和逻辑译码器等部分组成。

A.微地址发生器6位微地址E2A0~E2A5由手动发生、自动发生和强制预置三个部分电路组成。

手动发生电路由UA0~UA5六个开关和地址锁存器74LS374(U13)构成,使用时将UJ1和UJ2相连;自动发生电路由控制CPU直接发生(上面已经讲过);强制预置电路由D型触发器74LS74(U14~U16)和三态缓冲器74LS345(U12)构成。

B.微代码发生器24位微代码发生器MD1~MD24由手动发生和自动发生两部分组成。

手动发生电路由24个开关MK1~MK24和3个总线驱动器74LS245(U20~U22)组成;自动发生电路由控制CPU直接接收来自于上位机通过串行口发来的数据后,再通过3个总线驱动器74LS245(U2~U4)送到控存的数据输入端D0~D7。

微代码的显示由发光二极管LMD1~LMD24显示,高电平亮,低电平灭。

C.微程序存储器(控存)本系统中微程序存储器采用3片EEROM2816芯片,由于该芯片可以电改写,因此系统具有现场直接编程功能,并且具有掉电保护功能。

EEROM2816芯片的读写控制信号,在手动方式下由编程开关提供,在自动方式下由控制CPU提供。

EEROM2816芯片的片选信号P3.3、P3.2、P3.5由控制CPU提供。

D.逻辑译码器主要是根据机器指令及相应的微代码进行译码使得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,同时对三个工作寄存器R0、R1、R2进行选通译码。

6、系统控制开关单元本机中设置有8个系统控制开关。

(1)系统总清开关:低电平为系统总清(即将总清开关拨在低电平,再拨到高电平),LCLR为总清开关电平指示,高电平亮,低电平灭。

(2)手动方式时,主存储器工作状态控制开关:SWA和SWC,LSWA,LSWC 为开关SWA和SWC的电平指示灯,高电平亮,低电平灭。

工作方式如下图。

(3)手动方式时,运行方式控制开关;本机有两种运行方式:单步和连续。

拨到上面时为连续,拨到下面时为单步。

(4)手动方式时,本机运行控制开关,本机有两个状态:停机和运行。

要运行程序时,开关拨到上面即运行位置,若在程序运行过程中,将开关拨到下面即停止位置时,就立即停止程序的运行。

(5)微程序编程控制开关:这个开关分三挡,拨到最上面时,写微程序;拨在中间时,读微程序;拨在最下面时,运行微程序。

(6)手动脉冲发生开关:这是一个微动开关,按一次产生一个脉冲,正脉冲引出到J23的SD端,只限于手动方式下使用。

(7)启动运行开关:这也是一个微动开关,在手动方式下,按动一次产生一个启动脉冲,当运行方式开关在单步位置时,按一次启动运行开关,单步运行一条微指令;当运行方式开关在连续位置时,只要按一次启动开关,就自动往下一条一条执行微程序。

(8)部分信号控制开关部分信号控制开关共有12个,它们的名称分别为ALUB、299B、LDDR1、LDDR2、AR、SWB、LDAR(OUTW/R)、LOAD(LEDB)、CE、WE、PCB、LDPC。

各开关的电平由对应的LED指示,高电平亮,低电平灭。

指示灯的名称对应为LALUB、L299B、LDDR1、LDDR2、LAR、LSWB、LDAR(OUTW/R)、LOAD(LEDB)、LCE、LWE、LPCB、LDPC。

1、8位算术逻辑运算实验 (1)实验用4个主要模块:A .低8位运算器模块;74LS181芯片2片 74LS273 芯片2个,分别存放数据A 和BB .数据输入并显示模块;(KD0~KD7)C .数据总线显示模块;(LD0~LD7) D. 功能开关模块(借用微地址输入模块,S0~S3,M ,CN )。

(2) 控制方式:手动控制方式; (3)脉冲信号:T4,将跳线器J23上T4与手动脉冲发生开关的输出端SD 相连,按动手动脉冲开关,即可获得实验所需的单脉冲信号。

(4)控制信号:由跳线拨决定,跳线拨在上面为"1",拨在下面为"0",电平值由对应的显示灯显示。

(5)实验原理图(6)实验连线说明:LDDR1、LDDR2、ALUB`、SWB`四个信号电平由对应的开关LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB给出,T4由手动脉冲开关给出。

AR为算术运算时是否影响进位及判零标志控制位,低电平有效。

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