计算机组成原理实验报告册

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计算机组成原理实验报告

2）海明码的每一位码Hi（包括数据位和校验位本身）由多个校验位校验，其关系是被校验的每一位位号等于校验它的各校验位的位号之和。
3）在增大合法码的码距时，所有码的码距应尽量均匀增大，以保证对所有码的检错能力平衡提高。
下面具体看一下对一个字节进行海明编码的实现过程。
只实现一位纠错两位检错，由前面的表可以看出，8位数据位需要5位校验位，可表示为H13H12…H2H1。
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S1
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由此可得校验后的数据位表达式为：
D1＝D1 (S1•S2• • •S5)
D2＝D2 (S1• •S3• •S5)
D3＝D3 ( •S2•S3• •S5)
D4＝D4 (S1•S2•S3• •S5)
D5＝D5 (S1• • •S4•S5)
D6＝D6 ( •S2• •S4•S5)
答：我们认为16位数据位的编码原理与8位数据位的hamming编码原理基本相同。即：，在k个数据位之外加上r个校验位，从而形成一个k+r位的新的码字，使新的码字的码距比较均匀地拉大。把数据的每一个二进制位分配在几个不同的偶校验位的组合中，当某一位出错后，就会引起相关的几个校验位的值发生变化，这不但可以发现出错，还能指出是哪一位出错,为进一步自动纠错提供了依据。
《计算机组成原理》
实验报告
实验室名称：S402
任课教师：邹洋
小组成员：王娜任芬
学号：2010212121 2010212119
实验一_Hamming码2
实验二_乘法器7

《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。

计算机组成原理实验报告书

《计算机组成原理》实验报告学院： ______________专业：_______________班级：______________学号：______________姓名：______________目录1 软件的安装、测试与使用 (3)2 基本汇编指令应用 (8)3 脱机运算器实验 (16)4 存储器部件教学实验 (18)5 I/O口扩展实验 (22)6 中断实验 (26)1 软件的安装、测试与使用实验目的：1．学习和了解TEC-XP教学实验系统监控命令的用法；2．学习和了解TEC-XP教学实验系统的指令系统；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. 熟悉实验箱三种工作模式：仿真、脱机、联机实验要求在使用该教学机之前，应先熟悉教学机的各个组成部分，及其使用方法。

实验步骤一．实验具体操作步骤：1．准备一台串口工作良好的PC机；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．将黑色的电源线一端接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实验系统左下方的五个黑色的控制机器运行状态的开关置于正确的位置，在找个实验中开关应置为00110（连续、内存读指令、组合逻辑、联机、16位），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，其它实验相同；6．打开电源，船形开关和5V电源指示灯亮。

7．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”, 其它的设置一般不用改动,直接回车即可。

(具体步骤附后) 8．按一下“RESET”按键,再按一下“START”按键，主机上显示：TEC-2000 CRT MONITORVersion 1.0 April 2001Computer Architectur Lab.， Tsinghua UniversityProgrammed by He Jia>二、实验注意事项：1.连接电源线和通讯线前TEC-XP实验系统的电源开关一定要处于断开状态，否则可能会对TEC-XP实验系统上的芯片和PC机的串口造成损害；2.五个黑色控制开关的功能示意图如下：单步手动置指令组合逻辑联机 8位上面下面连续从内存读指令微程序脱机 16位3.几种常用的工作方式（开关拨到上方表示为1，拨到下方为0；）三、仿真终端软件的操作步骤：1. 在PC机上建一个文件夹TEC-XP；2. 取出配套的用户盘，将应用程序PCEC16拷贝到用户机器硬盘上该文件夹里；3.双击PCEC16图标，出现如图所示的界面：4.系统默认选择串口1，用户可根据实际情况选择串口1或是串口2（这里的串口指的是和 TEC-XP教学实验系统相连的PC机的串口），按回车后出现如图界面：5.图中是系统设定的一些传输参数，建议用户不要改动，直接回车。

计算机系计算机组成原理实验报告手册

《计算机组成原理》实验报告册班级：姓名：学号：唐山学院计算机科学与技术系2011 年12 月《计算机组成原理》课程实验报告（一）实验名称累加器Ａ实验实验时间年月日实验地点姓名合作者实验人学号实验小组第组实验性质□验证性□设计性□综合性□应用性实验成绩：评阅教师签名：一、实验内容及原理二、实验过程三、实验结果1、当AEN为高电平时，按住CLOCK脉冲键，CLOCK由高变低，在进过时钟上升沿时，实验结果如何。

2、当AEN为低电平时，按住CLOCK脉冲键，CLOCK由高变低，在进过时钟上升沿时，实验结果如何。

四、思考题1、工作寄存器W和累加器A的原理相同，根据同样的方法完成工作寄存器的数据存储。

２、在计算机组成中，累加器A起到什么作用。

《计算机组成原理》课程实验报告（二）实验名称通用寄存器实验实验时间年月日实验地点姓名合作者实验人学号实验小组第组实验性质□验证性□设计性□综合性□应用性实验成绩：评阅教师签名：一、实验内容及原理二、实验过程１.数据写入通用寄存器。

２.通用寄存器读出数据。

三、实验结果1、通用寄存器写入数据。

2、通过寄存器读出数据。

四、思考题1、为什么数据存储的时候需要时钟的上升沿，而在读数据的时候不需要时钟的上升沿。

２、在计算机组成中，通用寄存器起到什么作用。

《计算机组成原理》课程实验报告（三）实验名称运算器组成实验实验时间年月日实验地点姓名合作者实验人学号实验小组第组实验性质□验证性□设计性□综合性□应用性实验成绩：评阅教师签名：一、实验内容及原理二、实验过程三、实验结果。

1、参与运算的两数据送入ALU。

2、记录运算的结果。

四、思考题1、实验完成后，仔细思考数据是如何被存储在累加器Ａ和工作寄存器Ｗ中，数据又是如何完成指定的运算。

2、想一想如何构建功能更加强大的运算器。

《计算机组成原理》课程实验报告（四）实验名称PC实验实验时间年月日实验地点姓名合作者实验人学号实验小组第组实验性质□验证性□设计性□综合性□应用性实验成绩：评阅教师签名：一、实验内容及原理二、实验过程三、实验结果。

计算机组成原理实验报告册

实验一监控程序与汇编实验实验时间：第周星期年月日节实验室：实验台：（以上部分由学生填写，如有遗漏，后果由学生本人自负）1、实验目的1）了解教学计算机的指令格式、指令编码、选择的寻址方式和具体功能。

2）了解汇编语言的语句与机器语言的指令之间的对应关系，学习用汇编语言设计程序的过程和方法。

3）学习教学机监控程序的功能、监控命令的使用方法，体会软件系统在计算机组成中的地位和作用。

2、实验平台硬件平台：清华大学TEC-XP实验箱的MACH部分软件平台：监控程序pcec16.exe、PC端指令集仿真软件3、实验要求1）学习联机使用TEC-XP 教学实验系统和仿真终端软件；2）使用监控程序的R 命令显示/修改寄存器内容、D 命令显示存储器内容、E 命令修改存储器内容；3）使用A 命令写一小段汇编程序，使用U命令观察汇编码与机器码之间的关系，用G 命令连续运行该程序，用T命令单步运行并观察程序单步执行情况。

**代码不得写到0000——1FFF的地址单元中，如有违反将被取消当堂成绩4、操作步骤及实验内容1）实验箱功能开关设置及联机操作：1. 将实验箱COM1口与PC机相连；2. 设置功能状态开关为00110；3. 于PC端运行Pcec16.exe；4. 按RESET，START键，若PC端出现如下输出（如图1.1所示），则操作成功；图1.12）仿真软件相关操作：1. 在项目文件夹找到tec2ksim.exe并启动；图2.1 2. 点击文件-启动监控程序；图2.24.若PC端出现如下输出（如图2.3所示），则操作成功；图2.33）理解下列监控命令功能：A、U、G、R、E、D、T1. A命令：完成指令汇编操作，把产生的指令代码放入对应的内存单元中，可连续输入。

不输入指令直接回车，则结束A命令（如图3.1所示）；图3.12. U命令：从相应的地址反汇编15条指令，并将结果显示在终端屏幕上（如图3.2所示）；图3.2注：连续使用不带参数的U命令时，将从上一次反汇编的最后一条语句之后接着继续反汇编。

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

计算机组成原理实验计算机组成原理实验报告1. 引言计算机组成原理实验是计算机类专业学生进行的重要实践课程之一。

通过实验，学生可以深入了解计算机系统的各个组成部分以及它们的功能和工作原理。

2. 实验目的本次实验的主要目的是探究计算机中的主要组成部分，包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备以及硬盘等，并了解它们的相互连接与调度方式。

3. 实验装置和材料本实验使用了一台计算机，配备有Intel Core i7处理器、8GB 内存和500GB硬盘。

实验中还使用了键盘、鼠标和显示器等输入输出设备。

4. 实验过程及结果4.1 CPU实验在这个实验中，我们通过编写汇编语言程序来实现简单的数值运算。

实验结果显示，CPU能够根据程序逐条执行指令，并正确计算出结果。

4.2 内存实验通过编写C语言程序，我们对内存进行读写操作。

实验结果显示，内存可以正确存储和读取数据，并且能够保持数据的一致性。

4.3 输入输出设备实验在这个实验中，我们测试了键盘和鼠标的输入功能以及显示器的输出功能。

实验结果显示，输入设备能够正确识别用户的输入，而输出设备能够正确显示结果。

4.4 硬盘实验通过读写文件的操作，我们测试了硬盘的存储和检索功能。

实验结果显示，硬盘能够正确存储和读取文件，并且能够在短时间内进行大量的数据传输。

5. 结论通过本次实验，我们深入了解了计算机系统的各个组成部分以及它们的功能和工作原理。

实验结果表明，计算机的各个组件能够正常工作，并且能够协同工作以完成复杂的任务。

6. 参考文献[1] 《计算机组成原理实验指导书》[2] Smith, J.E., & Jones, P. 《Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface》. Morgan Kaufmann, 2014.。

计算机组成原理实验报告

1.2实验机硬件组成
计算机组成原理实验仪COP2000的控制台采用8位8051系列的单片机控制，为实验者提供16X2LCD显示，4X6按键，1个组合逻辑/微程序选择开关，1条10芯电缆用于连接J1，J2或J3。实验仪除了可以连在PC机上调试程序，也可以用实验仪上自带的4X6键盘输入程序及微程序，并可以单步调试程序和微程序，在显示屏上观察各内部寄存器的值，编辑修改程序和微程序存储器。
图1-2-4程序计数器原理图
1.2.3内存模块
内存中通常存放指令和数据，当内存存放指令时，将指令送指令总线；当内存存放数据时，将数据送数据总线。因此，内存模块如图1-2-5所示。它主要由一片RAM 6116组成，RAM6116是静态2048X8位的RAM，有11条地址线，在COP2000模型机中，只使用8条地址线A0-A7，而A8-A10接地。RAM的输出通过1片74HC245与数据总线相连。RAM的地址输入可由PC或MAR提供。RAM的输出直接送到指令总线上。指令总线上还另外接1片74HC245，当ICOE=0时，将中断指令B8送到指令总线上。
RRD：读寄存器组R0-R3，寄存器R?的选择由指令的最低两位决定。
RWR：写寄存器组R0-R3寄存器R?的选择由指令的最低两位决定。
CN：决定运算器是否带进位移位，CN=1带进位，CN=0不带进位。
FEN：将标志位存入ALU内部的标志寄存器。
WEN：将数据总线DBUS的值打入工作寄存器W中。
AEN：将数据总线DBUS的值打入累加器A中。
为程序单步执行键，每次按下此键，就执行一条程序指令，同时显示屏显示微程
序计数器、程序计数器、A寄存器、W寄存器的值。可以通过NEXT或LAST键翻页观察
其它寄存器的值。
为全速执行键，按下此键时，程序就会全速执行。显示屏显示“Running...”，按键盘任一键中止程序执行。

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。

计算机组成实验报告

一、实验目的1. 理解计算机组成原理的基本概念和结构。

2. 掌握计算机各主要部件（如CPU、存储器、总线等）的工作原理。

3. 熟悉计算机指令系统的基本知识。

4. 通过实验加深对计算机组成原理的理解。

二、实验环境1. 实验平台：EL-JY-II型计算机组成原理实验系统2. 实验软件：计算机组成原理实验软件3. 实验设备：计算机组成原理实验箱三、实验内容1. CPU数据通路实验（1）实验目的：了解CPU的数据通路结构，掌握各逻辑部件的功能及数据流动方向。

（2）实验步骤：1. 组装CPU数据通路，包括ALU、程序计数器PC、主存M、主存数据寄存器MDR、主存地址寄存器MAR、指令寄存器IR、通用寄存器R0-R3、暂存器C和D等。

2. 指示数据流动方向，确保各部件正确连接。

3. 验证数据通路功能，观察数据流动过程。

（3）实验结果：成功组装CPU数据通路，实现数据正确流动。

2. 指令周期实验（1）实验目的：掌握典型指令的指令周期，了解指令执行过程。

（2）实验步骤：1. 画出“MOV R0, R1”、“LAD R1, (R2)”、“ADD R1, R2”、“STO R2,(R3)”等指令的指令周期方框图。

2. 分析指令执行过程，理解各阶段功能。

（3）实验结果：成功画出指令周期方框图，并理解指令执行过程。

3. 硬布线控制器与微程序控制器实验（1）实验目的：了解硬布线控制器和微程序控制器的工作原理及区别。

（2）实验步骤：1. 比较硬布线控制器和微程序控制器的结构及工作原理。

2. 分析两种控制器的优缺点。

（3）实验结果：理解硬布线控制器和微程序控制器的工作原理及区别。

4. 流水线CPU实验（1）实验目的：掌握流水线CPU的工作原理，分析流水线各过程段。

（2）实验步骤：1. 分析指令流水线的取值、译码、执行、访存、写回寄存器五个过程段。

2. 画出流水处理的时空图，计算流水线的实际吞吐率和加速比。

（3）实验结果：成功分析指令流水线各过程段，并计算流水线性能指标。

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。

计算机组成原理课程设计实验报告书

班级：姓名：学号：完成时间：计算机组成原理课程设计报告一、课程设计目的1．在实验机上设计实现机器指令及对应的微指令（微程序）并验证，从而进一步掌握微程序设计控制器的基本方法并了解指令系统与硬件结构的对应关系；2．通过控制器的微程序设计，综合理解计算机组成原理课程的核心知识并进一步建立整机系统的概念；3．培养综合实践及独立分析、解决问题的能力。

二、课程设计的任务针对COP2000 实验仪，从详细了解该模型机的指令/微指令系统入手，以实现乘法和除法运算功能为应用目标，在COP2000 的集成开发环境下，设计全新的指令系统并编写对应的微程序；之后编写实现乘法和除法的程序进行设计的验证。

三、课程设计使用的设备（环境）1．硬件• COP2000 实验仪• PC 机2．软件• COP2000 仿真软件四、课程设计的具体内容（步骤）1．详细了解并掌握COP 2000 模型机的微程序控制器原理，通过综合实验来实现该模型机指令系统的特点：1）指令系统特点与设计模型机的指令码为8 位，根据指令类型的不同，可以有0 到2 个操作数。

指令码的最低两位用来选择R0-R3 寄存器，在微程序控制方式中，用指令码做为微地址来寻址微程序存储器，找到执行该指令的微程序。

而在组合逻辑控制方式中，按时序用指令码产生相应的控制位。

在本模型机中，一条指令最多分四个状态周期，一个状态周期为一个时钟脉冲，每个状态周期产生不同的控制逻辑，实现模型机的各种功能。

模型机有24 位控制位以控制寄存器的输入、输出，选择运算器的运算功能，存储器的读写。

指令系统包括以下七类：23该模型机微指令系统的特点（包括其微指令格式的说明等）2.计算机中实现乘法和除法的原理（1）无符号乘法①实例演示（即，列4位乘法具体例子演算的算式）：被乘数为1001 （二进制），即为十进制的9;乘数为0110 （二进制），即为十进制的6。

那么，可以通过笔算得到：1001X 0110=00110110即十进制运算结果为：9 X 6=54无符号乘法的实例演示如图1所示：1 0 0 1X0 1 1 00 0 0 0+0 0 0 0(0)0 0 0 0+ 1 0 0 1 (1)1 0 0 1 0+ 1 0 0 1 (1)1 1 0 1 1 0+ 0 0 0 0 (0)(0) 0 1 1 0 1 1 0即：1001X 0110=00110110②硬件原理框图：;被乘数;乘数;初始值（零）;乘数最低位为0,部分积加0，被乘数左移一;位，乘数右移一位。

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。

计算机组成原理实验报告

实验1 通用寄存器实验一、实验目的1.熟悉通用寄存器的数据通路。

2.了解通用寄存器的构成和运用。

二、实验要求掌握通用寄存器R3~R0的读写操作。

三、实验原理实验中所用的通用寄存器数据通路如下图所示。

由四片8位字长的74LS574组成R1 R0（CX）、R3 R2（DX）通用寄存器组。

图中X2 X1 X0定义输出选通使能，SI、XP控制位为源选通控制。

RWR为寄存器数据写入使能，DI、OP为目的寄存器写选通。

DRCK信号为寄存器组打入脉冲，上升沿有效。

准双向I/O输入输出端口用于置数操作，经2片74LS245三态门与数据总线相连。

图2-3-3 通用寄存器数据通路四、实验内容1.实验连线2.寄存器的读写操作①目的通路当RWR=0时，由DI、OP编码产生目的寄存器地址，详见下表。

通用寄存器“手动／搭接”目的编码②通用寄存器的写入通过“I/O输入输出单元”向R0、R1寄存器分别置数11h、22h，操作步骤如下：通过“I/O输入输出单元”向R2、R3寄存器分别置数33h、44h，操作步骤如下：③源通路当X2~X0=001时，由SI、XP编码产生源寄存器，详见下表。

通用寄存器“手动／搭接”源编码④通用寄存器的读出五、实验心得通过这个实验让我清晰的了解了通用寄存器的构成以及通用寄存器是如何运用的，并且熟悉了通用寄存器的数据通路，而且还深刻的掌握了通用寄存器R3~R0的读写操作。

实验2 运算器实验一、实验目的掌握八位运算器的数据传输格式，验证运算功能发生器及进位控制的组合功能。

二、实验要求完成算术、逻辑、移位运算实验，熟悉ALU运算控制位的运用。

三、实验原理实验中所用的运算器数据通路如图2-3-1所示。

ALU运算器由CPLD描述。

运算器的输出FUN经过74LS245三态门与数据总线相连，运算源寄存器A和暂存器B的数据输入端分别由2个74LS574锁存器锁存，锁存器的输入端与数据总线相连，准双向I/O输入输出端口用来给出参与运算的数据，经2片74LS245三态门与数据总线相连。

计算机组成实验报告单

一、实验名称：计算机组成原理实验二、实验目的：1. 理解计算机组成原理的基本概念和组成结构；2. 掌握计算机各个组成部分的功能和工作原理；3. 熟悉计算机各组成部分之间的连接方式和通信机制；4. 提高动手能力和实验操作技能。

三、实验内容：1. 计算机硬件组成结构认识实验；2. 数据总线、地址总线、控制总线实验；3. 存储器实验；4. 运算器实验；5. 输入/输出设备实验；6. 计算机体系结构实验。

四、实验步骤及原理：1. 计算机硬件组成结构认识实验（1）实验步骤：a. 观察计算机主机、显示器、键盘、鼠标等硬件设备；b. 分析各个硬件设备的功能和作用；c. 拆卸主机，观察内部硬件设备；d. 分析内部硬件设备之间的连接方式。

（2）实验原理：计算机硬件组成结构主要包括主机、显示器、键盘、鼠标等外部设备，以及内部各个功能模块，如中央处理器（CPU）、内存、硬盘、显卡等。

各个硬件设备通过数据总线、地址总线、控制总线连接，实现数据传输、指令执行、信息处理等功能。

2. 数据总线、地址总线、控制总线实验（1）实验步骤：a. 使用示波器观察数据总线、地址总线、控制总线上的信号；b. 分析信号的变化规律，判断信号类型；c. 实现信号传输，观察传输效果。

（2）实验原理：数据总线、地址总线、控制总线是计算机系统中重要的传输通道。

数据总线用于传输数据，地址总线用于传输地址，控制总线用于传输控制信号。

实验中，通过示波器观察总线信号，分析信号变化规律，判断信号类型，实现信号传输。

3. 存储器实验（1）实验步骤：a. 使用存储器芯片，搭建存储器模块；b. 编写程序，对存储器进行读写操作；c. 观察读写结果，分析存储器工作原理。

（2）实验原理：存储器是计算机系统中用于存储数据和指令的设备。

实验中，通过搭建存储器模块，实现数据的读写操作，观察读写结果，分析存储器工作原理。

4. 运算器实验（1）实验步骤：a. 使用运算器芯片，搭建运算器模块；b. 编写程序，对运算器进行算术运算和逻辑运算；c. 观察运算结果，分析运算器工作原理。

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)。

计算机组成原理实验报告_2

计算机组成原理实验报告——微程序控制器实验1.一. 实验目的:2.能看懂教学计算机（TH-union）已经设计好并正常运行的数条基本指令的功能、格式及执行流程。

并可以自己设计几条指令, 并理解其功能, 格式及执行流程, 在教学计算机上实现。

3.深入理解计算机微程序控制器的功能与组成原理4.深入学习计算机各类典型指令的执行流程5.对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念6.学习微程序控制器的设计过程和相关技术二. 实验原理:微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器和地址转移逻辑三大部分组成。

其工作原理分为:1.将程序和数据通过输入设备送入存储器；2.启动运行后从存储器中取出程序指令送到控制器去识别, 分析该指令要求什么事；3.控制器根据指令的含义发出相应的命令（如加法、减法）, 将存储单元中存放的操作数据取出送往运算器进行运算, 再把运算结果送回存储器指定的单元中；4、运算任务完成后, 就可以根据指令将结果通过输出设备输出三. 微指令格式:1）微地址形成逻辑TH—UNION 教学机利用器件形成下一条微指令在控制器存储器的地址.下地址的形成由下地址字段及控制字段中的CI3—SCC控制.当为顺序执行时,下地址字段不起作用.下地址为当前微指令地址加1;当为转移指令(CI3—0=0011)时,由控制信号SCC提供转移条件,由下地址字段提供转移地址.2）控制字段控制字段用以向各部件发送控制信号,使各部件能协调工作。

控制字段中各控制信号有如下几类:①对运算器部件为了完成数据运算和传送功能, 微指令向其提供了24位的控制信号, 包括：4位的A、B口地址, 用于选择读写的通用积存器３组３位的控制码I８－I６、I５－I３、I２－I６, 用于选择结果处置方案、运算功能、数据来源。

３组共７位控制信号控制配合的两片GAL20V83位SST, 用于控制记忆的状态标志位2位SCI, 用于控制产生运算器低位的进位输入信号2位SSH, 用于控制产生运算器最高, 最地位（和积存器）移位输入信号②对内存储器I/O和接口部件, 控制器主要向它们提供读写操作用到的全部控制信号, 共3位, 即MRW③对CPU内部总线数据来源的控制, 主要通过3位编码标记为DCD, 来选择把哪一组数据发送到内部总线（IB）上。