计组实验报告3
计组实验报告范文-3存储器和IO扩展实验

计组实验报告范文-3存储器和IO扩展实验综合实验报告(2022--2022年度第一学期)名称:计算机组成原理综合实验题目:存储器和I/O扩展实验院系:计算机系班级:学号:学生姓名:指导教师:设计周数:一周成绩:日期年月一、目的与要求实验目的:(1)熟悉ROM芯片和RAM芯片在功能和使用方法等方面的相同和差异之处;学习用编程器设备向EEPROM芯片内写入一批数据的过程和方法。
(2)理解并熟悉通过字、位扩展技术实现扩展存储器系统容量的方案;(3)了解静态存储器系统使用的各种控制信号之间正常的时序关系;(4)了解如何通过读、写存储器的指令实现对58C65ROM芯片的读、写操作;(5)加深理解存储器部件在计算机整机系统中的作用;(6)学习串行口的正确设置和使用。
实验要求:(1)实验之前认真预习,明确实验目的和具体内容,设计好扩展8K字存储器容量的线路图,标明数据线和控制信号的连接关系,做好实验之前的必要准备;(2)想好实验步骤,明确通过实验到底可以学习哪些知识,想想怎么样有意识的提高教学实验的真正效果;(3)在教学实验过程中,要爱护教学实验设备和用到的辅助仪表,记录实验步骤中的数据和运算结果,仔细分析遇到的现象与问题,找出解决问题的办法,有意识的提高自己的创新思维能力;(4)实验之后认真写出实验报告,总结自己再实验过程中的收获,善于总结和发现问题。
二、实验正文1.主存储器实验内容1.1实验的教学计算机的存储器部件设计(说明只读存储器的容量、随机读写器的容量,各选用了什么型号及规格的芯片、以及地址空间的分布)答:ROM存储区选用4片长度8位、容量8KB的58C65芯片实现,RAM存储区选用2片长度8位、容量2KB的6116芯片实现,每2个8位的芯片合成一组用于组成16位长度的内存字,6个芯片被分成3组,其地址空间分配关系是:0-1777h用于第一组ROM,固化监控程序,2000-2777h用于RAM,保存用户程序和用户数据,其高端的一些单元作为监控程序的数据区,第二组ROM的地址范围可以由用户选择,主要用于完成扩展内存容量(存储器的字、位扩展)的教学实验1.2扩展8K字的存储空间,需要多少片58C65芯片,58C65芯片进行读写时的特殊要求答:第一,要扩展8K字的存储空间,需要使用2片(每一片有8KB容量,即芯片内由8192个单元、每个单元由8个二进制位组成)存储器芯片实现。
小组计算机实验报告三

实验报告课程名称:计算机在材料科学中的应用指导教师:付江盛班级:10粉体小组成员姓名与学号:何树斌2010260103李蓓2010260143实验名称:正交实验设计与数据分析一、实验目的1、掌握正交实验设计方法2、会用相关软件或自编程序正交实验的数据进行分析二、实验原理1、全面实验法三因素三水平全面实验法的实验安排根据A、B、C的不同组合共有33=27次实验。
其优点是对各因素与实验指标(即实验结果)之间的关系剖析得比较清楚;其缺点是:(1)实验次数太多、费时、费事,当因素水平比较多时。
实验无法完成;(2)不做重复实验无法估计误差;(3)无法区分因素主次。
2、简单比较法简单比较法是变化一个因素而固定其他因素,如首先固定B、C于B1、C1,使A变化,如果得出结果A3最好,则固定A于A3,C还是C1,使B变化,如果得出B2最好,则固定B于B2,A于A3,使C变化,如果实验结果以C2最好,于是得出最佳工艺条件为A3B2C2。
其优点是实验次数少;缺点是:(1)实验点不具有代表性;(2)考察的因素水平仅限于局部区域,不能全面地反映因素的实际情况;(3)无法分清因素的主次。
如果不进行重复实验,实验误差就估计不出来,因此无法确定最佳分析条件的精度;(4)很难利用数理统计方法对实验结果进行分析。
3、正交实验法考虑兼顾全面实验法和简单比较法的优点,利用依据数学原理制作好的规格化表——正交表来设计实验不失为一种上策。
用正交表来安排实验及分析实验结果,这种方法叫做正交实验法。
事实上,正交实验法的优点不仅表现在实验的设计上,更表现在对实验结果的处理上。
正交实验法的优点有:(1)实验点代表性强,实验次数少;(2)不需做重复实验就可以估计实验误差;(3)可以分清因素的主次;(4)可以使用数理统计的方法处理实验结果。
(1)正交表符号正交表安排实验需要考虑的结果称为实验指标(简称指标),可以直接用数量表示的叫定量指标,不能用数量表示的叫定性指标。
《计算机组成原理》实验报告3

《计算机组成》实验报告实验名称:数据通路组成实验一、实验目的1、掌握时序产生器的组成原理。
2、掌握微程序控制器的组词原理。
3、掌握微指令格式的化简和归并。
二、实验内容(1)按实验要求,连接实验台的数码开关K0—K15 、控制开关、按钮开关、时钟信号源和微程序控制器。
注意:本次实验只做微程序控制器本身的实验,故微程序控制器输出的微命令信号与执行部件(数据通路)的连线暂不连接。
连线完成后应仔细检查一遍,然后才可加上电源。
(2)观察时序信号用双踪示波器观测时序产生器的输入输出信号:MF,W1—W4,T1—T4。
比较相位关系,画出其波形,并标注测量所得的脉冲宽度。
观察时须将TJ1 接低电平,DB,DZ,DP开关均置0状态,然后按QD按钮,则连续产生T1,T2,T3,T4,W1,W2,W3,W4。
了解启停控制信号的功能,并熟练地使用连接这些控制信号的按钮或开关。
(3)熟习微指令格式的定义,按此定义将控制台指令微程序地8条微指令按十六进制编码,SWA A三个二进制开关地状态来指列于下表。
三种控制台指令地功能由SWC,SWB,SW定(KRD=001B,KWE=010B,PR=010B)。
此表必须在预习时完成。
微指令地址微指令编码微指令地址微指令编码00H 3CH 07H 17H 27H 3FH 3DH 3EH 单拍(DP)方式执行控制台微程序,读出上述八条微指令,用P字段和微地址指示灯跟踪微指令执行情况,并与上表数据对照。
用连续方式执行KWE和KRD(将TJ1接地),画出uA0(28C64的地址A0)信号波形,作出解释。
SWA A的状态组合,观察验证三种控制台指令KWE和KRD,PD (4)用P3 和SWC,SWB,SW微地址转移逻辑功能地实现。
(5)熟习05H,10H两条微指令的功能和P2测试的状态(IR4—IR7),用二进制开关设置IR7—IR4的不同状态,观察ADD至STP九条机器指令微地址转移逻辑功能的实现。
计组第三次实验报告总结

34
35
36
37
W=21H
A=0DFH
AND A,#55H
02
03
5C 55
累加器A逻辑与立即数55H
C7FFEF
FFFE93
CBFFFF
03
04
5C
5D
5E
W=55H
A=55H
OR A,02H
04
05
68 02
累加器A逻辑或存储器02单元的内容
C77FFF
D7BFEF
FFFE92
CBFFFF
05
汇编指令
程序地址
机器码
指令说明
微程序
PC
uPC
运行时寄存器或存储器的值
MOVA,#12
00
01
7C 12
立即数12H送到累加器A
C7FFF7
CBFFFF
01
02
7C
7D
A=12H
MOV A,R0
02
70
寄存器R0送到累加器A
FFF7F7
CBFFFF
03
70
71
A=00H
MOV A,@R0
03
74
R0间址的存储器内容送到累加器A
汇编指令
程序地址
机器码
指令说明
微程序
PC
uPC
运行时寄存器或存储器的值
MOV A,#55H
00
01
7C 55
把立即数55H放入A中
C7FFF7
CBFFFF
01
02
7C
7D
A=55H
RRA
02
D0
把A中数逻辑右移
FFFCB7
计组存储器实验实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解存储器的基本组成和工作原理;2. 掌握存储器的读写操作过程;3. 熟悉存储器芯片的引脚功能及连接方式;4. 了解存储器与CPU的交互过程。
二、实验环境1. 实验设备:TD-CMA计算机组成原理实验箱、计算机;2. 实验软件:无。
三、实验原理1. 存储器由地址线、数据线、控制线、存储单元等组成;2. 地址线用于指定存储单元的位置,数据线用于传输数据,控制线用于控制读写操作;3. 存储器芯片的引脚功能:地址线、数据线、片选线、读线、写线等;4. 存储器与CPU的交互过程:CPU通过地址线访问存储器,通过控制线控制读写操作,通过数据线进行数据传输。
四、实验内容1. 连线:按照实验原理图连接实验箱中的存储器芯片、地址线、数据线、控制线等;2. 写入操作:将数据从输入单元IN输入到地址寄存器AR中,然后通过控制线将数据写入存储器的指定单元;3. 读取操作:通过地址线指定存储单元,通过控制线读取数据,然后通过数据线将数据输出到输出单元OUT;4. 实验步骤:a. 连接实验一(输入、输出实验)的全部连线;b. 按实验逻辑原理图连接两根信号低电平有效信号线;c. 连接A7-A0 8根地址线;d. 连接13-AR正脉冲有效信号线;e. 在输入数据开关上拨一个地址数据(如00000001,即16进制数01H),拨下开关,把地址数据送总线;f. 拨动一下B-AR开关,实现0-1-0”,产生一个正脉冲,把地址数据送地址寄存器AR保存;g. 在输入数据开关上拨一个实验数据(如10000000,即16进制数80H),拨下控制开关,把实验数据送到总线;h. 拨动控制开关,即实现1-0-1”,产生一个负脉冲,把实验数据存入存储器的01H号单元;i. 按表2-11所示的地址数据和实验数据,重复上述步骤。
五、实验结果与分析1. 通过实验,成功实现了存储器的读写操作;2. 观察到地址线、数据线、控制线在读写操作中的协同作用;3. 理解了存储器芯片的引脚功能及连接方式;4. 掌握了存储器与CPU的交互过程。
计组实验报告(共10篇)

计组实验报告(共10篇)计组实验报告计算机组成原理实验报告一一、算术逻辑运算器1. 实验目的与要求: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输通道。
③验算由74LS181等组合逻辑电路组成的运输功能发生器运输功能。
④能够按给定数据,完成实验指定的算术/逻辑运算。
要求:完成实验接线和所有练习题操作。
实验前,要求做好实验预习,掌握运算器的数据传送通道和ALU 的特性,并熟悉本实验中所用的模拟开关的作用和使用方法。
实验过程中,要认真进行实验操作,仔细思考实验有关的内容,把自己想得不太明白的问题通过实验去理解清楚,争取得到最好的实验结果,达到预期的实验教学目的。
实验完成后,要求每个学生写出实验报告。
2. 实验方案:1.两片74LS181(每片4位)以并/串联形式构成字长为8为的运算器。
2.8为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。
寄存器的输入端于数据总线相连。
3.8位数据D7~D0(在“INPUT DEVICE”中)用来产生参与运算的数据,并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所内容。
4.S3、S2、S1、S0是运算选择控制端,由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。
华工计组实验报告

实验名称:计算机组成原理实验实验目的:1. 理解计算机组成原理的基本概念和原理。
2. 掌握计算机各个组成部件的功能和相互关系。
3. 通过实验加深对计算机组成原理的理解和应用。
实验时间:2023年X月X日实验地点:计算机实验室实验器材:1. 计算机组成原理实验箱2. 计算机组成原理实验指导书3. 计算器4. 计算机组成原理实验数据记录表实验内容:一、实验一:计算机硬件系统结构1. 实验目的:了解计算机硬件系统的基本结构,包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等。
2. 实验步骤:(1)观察实验箱的硬件组成,识别各个硬件部件。
(2)了解各个硬件部件的功能和相互关系。
(3)记录实验数据。
3. 实验结果与分析:实验结果显示,计算机硬件系统主要由CPU、存储器、输入输出设备等组成。
CPU负责处理数据,存储器负责存储数据,输入输出设备负责与用户进行交互。
二、实验二:CPU工作原理1. 实验目的:了解CPU的工作原理,包括指令周期、时钟周期、数据通路等。
2. 实验步骤:(1)观察实验箱的CPU模块,识别各个部件。
(2)了解CPU各个部件的功能和相互关系。
(3)进行指令周期和时钟周期的实验,记录实验数据。
3. 实验结果与分析:实验结果显示,CPU的工作原理包括指令周期和时钟周期。
指令周期是指执行一条指令所需的时间,时钟周期是指CPU中时钟信号的周期。
实验数据表明,CPU通过数据通路进行指令的执行,完成数据处理。
三、实验三:存储器工作原理1. 实验目的:了解存储器的工作原理,包括随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。
2. 实验步骤:(1)观察实验箱的存储器模块,识别各个存储器。
(2)了解存储器的功能和特点。
(3)进行存储器读写实验,记录实验数据。
3. 实验结果与分析:实验结果显示,存储器包括RAM和ROM。
RAM具有读写功能,而ROM只能读。
实验数据表明,存储器通过地址译码器进行寻址,实现数据的读写。
计算机组成原理实验三报告

管理学院信息管理与信息系统专业 3 班______组、学号姓名协作者教师评定_____________实验题目_微程序控制器实验__________________1.实验目的与要求:实验目的:(1).理解时序产生器的原理,了解时钟和时序信号的波形。
(2).掌握微程序控制器的功能、组成知识。
(3).掌握微指令格式和各字段功能。
(4).掌握微程序的编制、写入、观察微程序的运行,学习基本指令的执行流程。
实验要求:(1).按练习一要求完成测量波形的操作,画出TS1、TS2、TS3、TS4的波形,并测出所用的脉冲Φ的周期。
(2).按练习二的要求输入微指令的二进制代码表,并单步运行五条机器指令。
(3).实验时,结合读、写微指令流程图,选择存储器地址和数据不断对RAM写入数据,执行时为循环重复执行微指令,直到有P2(CLR)清零信号作用时才停止。
(4)结合实验内容,将数据00H-002H存入存储器6116的00H-002H 单元,,写出实验步骤,并在实验中加以验证。
2.实验方案:(1)按要求在实验仪上接好线,仔细检查正确与否,无误后才接通电源,每次实验都要接一些线,先接线,后打开电源,养成不带电接线的习惯,这样可以避免烧坏实验仪器。
(2)编程写入E2PROM28161)将编程开关(MJ20)置为PROM(编程)状态;2)将STATE UNIT中的STEP置为“STEP”状态,STOP置为“RUN”状态;3)在UA5-UA0开关上置要写的某个微地址(八进制);4)在MK24-MK1开关上置要写的微地址相应的24位微代码,24位开关对应24位显示灯,开关量为“1”灯亮,为“0”灯灭;5)启动时序电路(按动启动按钮START),即将微代码写入到E2PROM2816的相应地址对应的单元中;6)重复(3)~(5)步骤将每一条微指令写入E2PROM2816。
(3)校验1)将编程开关置为READ状态;2)将STEP开关置为“STEP”状态,STOP开关置为“RUN”状态;3)在开关UA5~UA0上置好要读的某个微地址;4)按动START键,启动时序电路,观察显示灯MD24-MD1的状态,检查读出的微代码是否已写入的相同。
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。
计组实验3_刘文斌

轻工大学计算机组成原理实验报告(三):文斌院系:数学与计算机学院班级:软件工程13 03班学号: 13051100 50老师:郭峰林2015.11.29实验三程序计数器PC与地址寄存器AR实验【实验环境】1. Windows 2000 或 Windows XP2. QuartusII9.1 sp2、DE2-115计算机组成原理教学实验系统一台。
【实验目的】1.掌握地址单元的工作原理。
2.掌握的两种工作方式,加1计数和重装计数器初值的实现方法;3.掌握地址寄存其从程序计数器获得数据和从部总线获得数据的实现方法。
【实验原理】程序计数器(PC)是用于存放下一条指令所在单元的地址的地方。
为了保证程序(在操作系统中理解为进程)能够连续地执行下去,CPU必须具有某些手段来确定下一条指令的地址。
而程序计数器正是起到这种作用,所以通常又称为指令计数器。
在程序开始执行前,必须将它的起始地址,即程序的一条指令所在的存单元地址送入PC,因此程序计数器(PC)的容即是从存提取的第一条指令的地址。
当执行指令时,CPU将自动修改PC的容,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。
当程序转移时,转移指令执行的最终结果就是要改变PC的值,下一条从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因此程序计数器的结构应当是具有寄存信息和计数两种功能的结构。
转移指令执行后的PC值就是转去的地址,以此实现转移,有些机器中也称PC为指令指针IP(Instruction Pointer)。
地址寄存器(AR)用来保存当前CPU所访问的存单元的地址。
由于在存和CPU之间存在着操作速度上的差别,所以必须使用地址寄存器来保持地址信息,直到存的读/写操作完成为止。
当CPU和存进行信息交换,即CPU向存存/取数据时,或者CPU从存中读出指令时,都要使用地址寄存器和数据缓冲寄存器。
074-王楠-计组实验三(超前进位加法器设计实验)

延安大学计算机学院实验报告专用纸
这个4 x 4阵列乘法器的原理如图1-3-1所示。
FA (全加器)的斜线方向为进位输出,竖线方向为和输出。
图中阵列的最后-行构.成了一个串行进位加法器。
由于FA一级是无需考虑进位的,它的进位被暂时保留下来不往前传递,因此同- -极中任意- -位FA加法器的进位输出与和输出几乎是同时形成的,与“串行移位”相比可大大减少同级间的进位传递延迟,所以送往最后一行串行加法器的输,入延迟仅与FA 的级数(行数)有关,即与乘数位数有关。
本实验用CPLD来设计一个4x4位加法器,且全部采用原理图方式实现。
【5】实验步骤
(1)根据上述阵列乘法器的原理,使用Quartus |I 软件编辑相应的电路原理图并进行编译,其在EPM1270 芯片中对应的引脚如图1-3-2所示,框外文字表示I/O号,框内文字表示该引脚的含义。
(2)关闭实验系统电源,按图1-3-3连接实验电路,图中将用户需要连接的信号用圆圈标明。
(3)实物图如下:
(4)打开实验系统电源,将生成的POF文件下载到EPM1270中去。
(5)以CON单元中的SD10...SD13四个二进制开关为乘数A,SD14.. SD17四个二进制开关为被乘数B,而相乘的结果在CPLD单元的L7...LO八个LED灯显示。
给A和B置不同的数,观察相乘的结果。
【6】实验结果
1、输入:1111 1111
结果:1111111
2、输入:0000 0000
结果:00000000。
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三

实验三总线控制实验一、实验目的熟悉和了解地址总线的组成结构、地址来源及集合原理。
掌握程序段与数据段的寻址规则及地址部件的运用技巧。
二、实验原理地址总线的作用是传递地址信息,输出当前数据总线上发送信息的源地址或接收信息的目的地址。
如下图所示本系统设有内存与外设两条地址总线,通过PC计数器提供内存(程序存储器)地址,并由地址寄存器AR传递内存(数据存储器)地址与外设地址。
另外堆栈寄存器SP亦可视为地址寄存器,它的堆顶指向数据与程序指针存取地址。
图2-3-6地址总线组成通路1.11位程序地址本系统从提高信息存取效率的角度设计主内存地址通路,按现代计算机体系结构中最为典型的分段存取理念合成主存及外设地址总线addr,在指令操作“时段”(取操作码与取操作数),以当前程序指针PC为址,遇主存数据传递“时段”以当前数据指针AR为址。
addr 地址的合成通路见图2-3-6。
其寻址范围为0~7FFh。
2.16位数据地址本系统数据指针由地址锁存器AR直接提供,当LDAR=1时,在DRCK下降沿把数据总线打入AR。
其寻址范围为0~FFFFh,可达64KB。
三、实验内容表2.3.7PC程序计数器目标编码目标部件定义按钮功能说明E/M IP DRCK DRCK下降沿打图2-3-7所示的PC框由3片161构成按字方式寻址的11位PC计数器,计数器的输入端与总线相连构成置数通路,计数器的输出端途经三态门缓冲分离为两条通路,其一与总线相连构成可读通路,其二与地址寄存器(数据)集合组成主存EM地址总线。
它的清零端由中央外理器单元直控,上电时PC计数器自动淸零,实验中按复位钮亦可实现计数器的手动淸零。
手控状态,本实验由表2.6.1定义的目的编码控制PC计数器的预置与加1操作,并以准双向I/O部件的S10~S0为计数器预置源。
当IP=1时按单拍按钮,遇E/M=1在脉冲下降沿把S10~S0的内容装入PC计数器;遇E/M=0在脉冲下降沿PC计数器加1。
计组实验报告3

第二章TH—union+教学计算机实验内容2.4 实验机操作系统(监控程序)实验一、实验目的1.学习TH—union+教学实验计算机的联机工作方式2.学习TH—union+教学实验计算机监控命令的使用方法3.学习TH—union+教学实验计算机简单的汇编程序设计方法二、实验要求1.实验之前认真预习,熟悉TH—union+教学实验计算机的监控命令,熟悉实验机的指令系统。
2.实验过程中,小心操作,认真记录。
特别在串行通信连线时,必须断电操作。
分析可能遇到的各种现象,判断结果是否正确。
3.实验之后,认真写出实验报告,包括对遇到的各种现象的分析,实验步骤和实验结构,自己在这次实验的心得体会与收获。
三、实验步骤1.准备PC机和TH—union+实验机,确定电源处于断开状态,用9芯插头串行通信线连接TH—union+实验机和PC机。
2.连通两台机器电源。
3.设置TH—union+实验机工作方式:将6个拨动开关置于正确位置,实现“分立电路CPU的16位机联机工作、使用微程序控制器并从内存读指令”的状态。
4.在PC机上启动操作终端软件PCEC16.EXE。
5.练习TH—union+实验机各种监控命令的使用,掌握其功能。
6.编写汇编程序段、实现任务要求的功能。
四、实验例题【例】1.计算1+2+3+……+10的和,将结果保存在通用寄存器R2中。
要求:1)用“A”命令输入汇编源程序2)用“P”命令单步执行、并行观察相应寄存器内容的变化3)用“G”命令执行程序后,用“R”命令查看R2的内容4)用“U”命令查看原程序清单【例】2.设计程序,将以下内存单元的内容相加并将结果送R8寄存器以及21A5H所指向的存储单元中。
【例】3.设计一个程序,从键盘上接收一个字符并在屏幕上输出显示该字符。
【例】4.设计一个程序,用次数控制在终端屏幕上输出‘0’到‘9’十个字符。
思考:输出‘A’到‘Z’26个字符【例】5.从键盘上连续打入多个‘0’到‘9’的数字符并在屏幕上显示,遇到非数字字符结束输入过程。
计算机组成原理实验报告3

计算机组成原理实验报告3上海⼤学计算机组成原理实验报告三姓名:学号:座位号:上课时间:教师:报告成绩:⼀.实验⽬的1. 读出系统已有的微指令,并理解其含义。
2. 设计并实现微指令系统。
⼆.实验原理1.微指令构造①译码器:前两次实验的每⼀项操作都是通过⼈⼯设置电键ki的位置——Ki编码,然后给出⼀个CK脉冲来完成。
如果有⼀个器件能给出对应与每个操作的ki编码,这个器件就可以代替我们来为操作译码——产⽣控制信号,这个器件就是指令译码器,也叫控制器。
常见的控制器有两种:⽤组合逻辑电路实现控制信号的逻辑电路结构和⽤存储器实现控制信号的微程序结构。
前者将在《在系统编程技术及应⽤》课程中学习。
这⾥学习后者。
②微指令:把⼀个操作的控制总线编码放在⼀个存储单元中,同时给出调⽤这个单元的⽅法(例如:这个单元的地址),则对使⽤者⽽⾔,这个调⽤⽅法等价于控制总线编码本⾝,⼆者都称为微指令(不同场合具体指向不同或没有区别)。
对于操作:“ACH送⼊寄存器A”有ki编码:1111 11110,假定将其存⼊⼀个地址为F3H的随意选取的存储器单元中,且可以⽤“读F3”的⽅式取出这个内容并送上控制总线,则“读F3”和1111 11110是这个操作的微指令,这两个表达形式等价。
③操作序列的形式化表述:同理:把操作“BDH送⼊寄存器W”的ki编码1111 11101存⼊随意选取的FDH地址单元;操作“A-W”的ki编码1111 00111存⼊随意选取的B2H地址单元;操作“直通门D的内容送OUT寄存器”的编码0100 111111存⼊DCH地址单元。
④实验箱的微指令系统:制造⼚的⼯程师根据这个实验箱的功能、部件数量、必须的基本操作等要求,给它安排了24条控制线——控制总线宽度为24。
相应地,每条微指令有24位、微程序存储器的每个地址也必须是24位的存储单元。
于是⼚家把3⽚8位存储器的对应地址并接在⼀起,构成⼀个24位的存储器。
具体连接见下图1。
计组第三次实验报告总结

天上有一架飞机。水里有许多小鱼。01
02
7C
我帮老师收作业。我为大家扫地。7D
5、相对应的内容连线或填空本册要求学生积累掌握的词语主要有下面这些类型:A=55H
1、组词。(形近字和同音字)RRA
02
(3)、()渐渐()。D0
把A中数逻辑右移
(21)取人之(长),补己之(短)。FFFCB7
汇编指令
程序地址
机器码
指令说明
微程序
PC
uPC
运行时寄存器或存储器的值
MOV A,#55H
他一边说一边笑。00
01
r s t u v w x y z7C 55
地(土地)(大地)(田地)(种地)(天地)把立即数55H放入A中
(19)燕子低飞、(小鱼)游出(水面)、(蚂蚁)搬家表示要(下雨)了。C7FFF7
CBFFFF
03
D0
D1
A 2AH
RLC A
03
DC
把A中数逻辑左移
FFFED7
CBFFFF
04
DC
DD
A 54H
CPL A
04
E4
把A中数取反
FFFE96
CBFFFF
05
E4
E5
A 0ABH
实验4转移实验
1在COP2000软件中的源程序窗口输入下列程序:
MOV A,#01
LOOP:
SUB A,#01
微程序
PC
uPC
运行时寄存器或存储器的值
MOV A,#01
00
01
7C 01
把立即数01给A
C7FFF7
CBFFFF
01
02
计算机组成实验报告3

淮海工学院计算机工程学院实验报告书课程名:《计算机组成原理》题目:实验三微控制器实验班级:学号:姓名:1、目的与要求1)掌握时序信号发生电路组成原理。
2)掌握微程序控制器的设计思想和组成原理。
3)掌握微程序的编制、写入,观察微程序的运行。
2、实验设备ZYE1601B计算机组成原理教学实验箱一台,排线若干。
3、实验步骤与源程序l) 实验接线如下:①跳线器J20、J21连上短路片;②跳线器J16上SP连H23;③UJ1连UJ2。
2) 根据机器指令画出对应的微程序流程图如下:3)根据微程序流程图设计微指令,并按微指令格式转换成二进制代码,如下表所示。
二进制微代码表5)进一步了解微程序控制器的工作原理①写微程序A. “编程开关”置为“写入”状态。
B. “运行控制”开关置为“运行”,“运行方式”开关置为“单步”状态。
C. 用二进制模拟开关UA0~UA5置6位微地址,UA0~UA5的电平由LK0~LK5显示,高电平亮,低电平灭。
D. 用二进制模拟开关MK1~MK24置24位微代码,24位微代码由LMD1~LMD24显示灯显示,高电平亮,低电平灭。
E. 按动“启动运行”开关,启动时序电路,即可将微代码写入到E2PROM 2816的相应地址单元中。
F . 重复C-E步骤,将表3-5的微代码全部写入E2PROM 2816中。
②读微程序A. 将“编程开关”设置为“读”状态。
B. “运行控制”开关置为“运行”,“运行方式”开关置为“单步”状态。
C. 用二进制模拟开关UA0~UA5置6位微地址。
D. 按动“启动运行”开关,启动时序电路,读出微代码,观察显示灯LMD1~LMD24的状态,检查读出的微代码是否与写入的相同,如果不同,则将“编程开关”置为“写入”状态。
重新执行①即可。
③单步运行A. “编程开关”置于“运行”状态。
B. “运行控制”开关置为“运行”,“运行方式”开关置为“单步”状态。
C. 系统总清,即“总清”开关拨0→1。
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case(F_LED_SW)
3'b000:LED[7:0] = F[7:0];
3'b001:LED[7:0] = F[15:8];
3'b010:LED[7:0] = F[23:16];
3'b011:LED[7:0] = F[31:24];
3'b111: begin LED[7] = ZF; LED[0] = OF; LED[6:1] = 6'b0; end
#100;
ALU_OP = 101;
AB_SW = 101;
F_LED_SW = 000;
#100;
ALU_OP = 110;
AB_SW = 110;
F_LED_SW = 000;
#100;
ALU_OP = 111;
AB_SW = 111;
F_LED_SW = 000;
end
endmodule
二、仿真波形
output OF;
always@(*)
bБайду номын сангаасgin
case(AB_SW)
3'b000: begin A=32'h0000_0000; B=32'h0000_0000; end
3'b001: begin A=32'h0000_0003; B=32'h0000_0607; end
3'b010: begin A=32'h8000_0000; B=32'h8000_0000; end
default: begin LED[7] = ZF; LED[0] = OF; LED[6:1] = 6'b0; end
endcase
end
endmodule
仿真测试
module ALUTest;
// Inputs
reg [2:0] ALU_OP;
reg [2:0] AB_SW;
reg [2:0] F_LED_SW;
NET "LED[3]"LOC = "V15";
NET "LED[4]"LOC = "M11";
NET "LED[5]"LOC = "N11";
NET "LED[6]"LOC = "R11";
NET "LED[7]"LOC = "T11";
五、调试
1刚开始不知道怎么去设计,后来查书发现使用always (*)可以把这个搞定
2做运算的时候灯不亮,看了下源代码才发现忘记给LED灯赋值了,然后在选择这一个
这个程序的复杂度比之前的2个难了好多,不管是复杂度还是在设计上的难度,不过最后模块化设计以后还是比较好做,但是也花了很长时间的查错和调试,毕竟接触的时间不是很长,很多错误都要调试半天才能够解决,但是最后通.F(F),
.LED(LED),
.ZF(ZF),
.OF(OF)
);
initial begin
// Initialize Inputs
ALU_OP = 0;
AB_SW = 0;
F_LED_SW = 0;
// Wait 100 ns for global reset to finish
#100;
ALU_OP = 000;
NET "F_LED_SW[0]"LOC = "T10";
NET "F_LED_SW[1]"LOC = "T9";
NET "F_LED_SW[2]"LOC = "C4";
NET "LED[0]"LOC = "U16";
NET "LED[1]"LOC = "V16";
NET "LED[2]"LOC = "U15";
AB_SW = 001;
F_LED_SW = 000;
#100;
ALU_OP = 001;
AB_SW = 001;
F_LED_SW = 000;
#100;
ALU_OP = 010;
AB_SW = 010;
F_LED_SW = 000;
#100;
ALU_OP = 100;
AB_SW = 100;
F_LED_SW = 000;
3'b110: begin A=32'hFFFF_FFFF; B=32'h8000_0000; end
3'b111: begin A=32'h1234_5678; B=32'h3333_2222; end
default: begin A=32'h9ABC_DEF0; B=32'h1111_2222; end
实验报告
成绩:
姓名
黄涛
卢玉琦
学号
13084220
13084225
班级
13080211
专业
信息安全
课程名称
《计算机组成原理》
任课老师
戴钧
指导老师
戴钧
机位号
实验序号
1
实验名称
多功能ALU的设计
实验时间
2015.9.8
实验地点
1教235
实验设备号
一、实验程序源代码
module ALU(ALU_OP, AB_SW, F_LED_SW, F, LED, ZF, OF);
// Outputs
wire [31:0]F;
wire [7:0]LED;
wire ZF;
wire OF;
// Instantiate the Unit Under Test (UUT)
ALU uut (
.ALU_OP(ALU_OP),
.AB_SW(AB_SW),
.F_LED_SW(F_LED_SW),
3'b111:begin F<=B<<A; end
default: F<=32'h0000_0000;
endcase
end
always@(*)
begin
if(F===32'h0000_0000)
ZF<=1;
else
ZF<=0;
end
assign OF=A[31]^B[31]^F[31]^C32;
always@(*)
reg[31:0]A;
reg[31:0]B;
input[2:0]ALU_OP;
input[2:0]AB_SW;
input[2:0]F_LED_SW;
reg[31:0]F;
reg[7:0]LED;
reg ZF;
wire OF;
reg C32;
output F;
output LED;
output ZF;
3'b011: begin A=32'h7FFF_FFFF; B=32'h7FFF_FFFF; end
3'b100: begin A=32'hFFFF_FFFF; B=32'hFFFF_FFFF; end
3'b101: begin A=32'h8000_0000; B=32'hFFFF_FFFF; end
三、电路图
四、引脚配置(约束文件)
NET "ALU_OP[0]"LOC = "U8";
NET "ALU_OP[1]"LOC = "V8";
NET "ALU_OP[2]"LOC = "T5";
NET "AB_SW[0]"LOC = "V9";
NET "AB_SW[1]"LOC = "M8";
NET "AB_SW[2]"LOC = "N8";
endcase
end
always@(*)
begin
case(ALU_OP)
3'b000:F<=A&B;
3'b001:F<=A|B;
3'b010:F<=A^B;
3'b011:F<=A~^B;
3'b100:{C32,F}<=A+B;
3'b101:{C32,F}<=A-B;
3'b110:begin if(A<B) F<=32'h0000_0001; else F<=32'h0000_0000; end