组成原理实验报告
计算机组成原理扩展实验报告总结
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计算机组成原理扩展实验报告总结
一、实验目的
通过本次实验,旨在加深对计算机组成原理的理解,掌握计算机各个组件的工作原理及相互之间的联系。
同时,通过实验操作,提高动手能力和解决问题的能力。
二、实验内容
本次实验主要涉及计算机的五大部件:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
实验内容包括:
1. 运算器实验:通过模拟运算器的运算过程,了解加法、减法、乘法和除法等基本运算的实现原理。
2. 控制器实验:通过模拟控制器的指令执行过程,了解指令的取指、解码、执行和回写等阶段的工作原理。
3. 存储器实验:通过观察存储器的读写过程,了解存储器的组织结构和访问机制。
4. 输入设备实验:通过实际操作不同类型的输入设备,了解键盘、鼠标、触摸屏等设备的工作原理。
5. 输出设备实验:通过观察打印机的打印过程,了解打印机的构造和工作原理。
三、实验过程
在实验过程中,我们按照实验指导书的步骤进行操作,并记录了实验数据和观察结果。
在遇到问题时,我们通过查阅资料和相互讨论,共同解决问题。
四、实验总结
通过本次实验,我们深入了解了计算机的组成和工作原理,掌握了五大部件的基本概念和工作方式。
同时,实验过程中我们遇到了一些问题,通过解决问题,提高了我们的动手能力和解决问题的能力。
此外,通过本次实验,我们认识到计算机组成原理在实际应用中的重要性,为我们后续的学习和工作中提供了坚实的基础。
计算机组成原理数据通路实验报告
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计算机组成原理数据通路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一基本运算器实验一、实验目的1. 了解运算器的组成结构2. 掌握运算器的工作原理3. 深刻理解运算器的控制信号二、实验设备PC机一台、TD-CMA实验系统一套三、实验原理1. (思考题)运算器的组成包括算数逻辑运算单元ALU(Arithmetic and Logic Unit)、浮点运算单元FPU(Floating Point Unit)、通用寄存器组、专用寄存器组。
①算术逻辑运算单元ALU (Arithmetic and Logic Unit)ALU主要完成对二进制数据的定点算术运算(加减乘除)、逻辑运算(与或非异或)以及移位操作。
在某些CPU中还有专门用于处理移位操作的移位器。
通常ALU由两个输入端和一个输出端。
整数单元有时也称为IEU(IntegerExecution Unit)。
我们通常所说的“CPU 是XX位的”就是指ALU所能处理的数据的位数。
②浮点运算单元FPU(Floating Point Unit)FPU主要负责浮点运算和高精度整数运算。
有些FPU还具有向量运算的功能,另外一些则有专门的向量处理单元。
③通用寄存器组通用寄存器组是一组最快的存储器,用来保存参加运算的操作数和中间结果。
④专用寄存器专用寄存器通常是一些状态寄存器,不能通过程序改变,由CPU自己控制,表明某种状态。
而运算器内部有三个独立运算部件,分别为算术、逻辑和移位运算部件,逻辑运算部件由逻辑门构成,而后面又有专门的算术运算部件设计实验。
下图为运算器内部原理构造图2. 运算器的控制信号实验箱中所有单元的T1、T2、T3、T4都连接至控制总线单元的T1、T2、T3、T4,CLR都连接至CON单元的CLR按钮。
T4由时序单元的TS4提供(脉冲信号),其余控制信号均由CON单元的二进制数据开关模拟给出。
控制信号中除T4为脉冲信号外,其余均为电平信号,其中ALU_B为低有效,其余为高有效。
计算机组成原理实验报告
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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
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《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。
组成原理实验报告算数
![组成原理实验报告算数](https://img.taocdn.com/s3/m/21653f013a3567ec102de2bd960590c69ec3d8dc.png)
一、实验目的1. 了解组成原理的基本概念和原理。
2. 掌握组成原理实验的基本操作步骤。
3. 通过实验,验证组成原理的正确性。
二、实验原理组成原理是研究电路中元件组合及其性能的原理。
在电路中,元件可以串联、并联或混联,从而实现电路的功能。
组成原理实验旨在通过实验验证电路元件在不同组合方式下的性能。
三、实验仪器与设备1. 电路实验箱2. 电阻器3. 电容器4. 滑动变阻器5. 电源6. 电压表7. 电流表8. 连接线四、实验步骤1. 搭建实验电路(1)根据实验要求,选择合适的元件和连接线。
(2)按照电路图连接电路,注意连接线的正负极。
(3)连接电源,检查电路是否正确。
2. 测量元件参数(1)测量电阻器的阻值。
(2)测量电容器的电容值。
(3)测量滑动变阻器的阻值。
3. 串联电路实验(1)将电阻器、电容器、滑动变阻器按照串联方式连接。
(2)闭合开关,测量电路中的电流和电压。
(3)根据欧姆定律和基尔霍夫电压定律,计算电路中的电阻、电流和电压。
4. 并联电路实验(1)将电阻器、电容器、滑动变阻器按照并联方式连接。
(2)闭合开关,测量电路中的电流和电压。
(3)根据欧姆定律和基尔霍夫电流定律,计算电路中的电阻、电流和电压。
5. 混联电路实验(1)将电阻器、电容器、滑动变阻器按照混联方式连接。
(2)闭合开关,测量电路中的电流和电压。
(3)根据欧姆定律和基尔霍夫电压定律、基尔霍夫电流定律,计算电路中的电阻、电流和电压。
五、实验数据及结果分析1. 串联电路实验数据(1)电阻器阻值:R1 = 10Ω(2)电容器电容值:C1 = 100μF(3)滑动变阻器阻值:R2 = 20Ω(4)电流:I = 1.5A(5)电压:U = 15V2. 并联电路实验数据(1)电阻器阻值:R1 = 10Ω(2)电容器电容值:C1 = 100μF(3)滑动变阻器阻值:R2 = 20Ω(4)电流:I1 = 1A,I2 = 0.5A(5)电压:U = 15V3. 混联电路实验数据(1)电阻器阻值:R1 = 10Ω,R2 = 20Ω(2)电容器电容值:C1 = 100μF(3)滑动变阻器阻值:R2 = 20Ω(4)电流:I1 = 1A,I2 = 0.5A(5)电压:U = 15V通过实验数据,我们可以得出以下结论:1. 在串联电路中,总电阻等于各电阻之和,总电流等于各分支电流之和。
机构组成原理实验报告
![机构组成原理实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/7c9d52b20875f46527d3240c844769eae009a336.png)
一、实验目的本次实验旨在通过实际操作,加深对机构组成原理的理解,掌握基本机构的构造方法和工作原理,提高分析、设计和实验能力。
二、实验内容1. 基本机构的认识与实验- 认识和研究连杆机构、齿轮机构、凸轮机构等基本机构。
- 通过实验,观察并记录不同机构的工作特性。
2. 机构的运动分析与实验- 利用机构分析软件,对实验中的机构进行运动分析。
- 分析机构的速度、加速度、位移等运动参数。
3. 机构设计与应用- 根据实际需求,设计一种新型机构。
- 利用计算机辅助设计(CAD)软件进行机构设计。
- 分析并优化机构性能。
三、实验步骤1. 实验准备- 熟悉实验设备和仪器,了解其操作方法。
- 复习相关理论知识,为实验做好准备。
2. 基本机构的认识与实验- 观察并记录连杆机构、齿轮机构、凸轮机构等基本机构的外观和结构。
- 分析不同机构的工作原理和特点。
- 通过实验,观察并记录机构的工作过程和性能。
3. 机构的运动分析与实验- 利用机构分析软件,对实验中的机构进行运动分析。
- 设置分析参数,如时间、速度、加速度等。
- 分析并记录机构的运动参数。
4. 机构设计与应用- 根据实际需求,设计一种新型机构。
- 利用CAD软件进行机构设计,绘制机构图。
- 分析并优化机构性能,如速度、加速度、位移等。
- 对设计方案进行验证,确保机构能够满足设计要求。
四、实验结果与分析1. 基本机构的认识与实验- 通过观察和实验,掌握了连杆机构、齿轮机构、凸轮机构等基本机构的工作原理和特点。
- 发现了不同机构在不同工况下的性能差异。
2. 机构的运动分析与实验- 利用机构分析软件,分析了机构的运动参数,如速度、加速度、位移等。
- 发现了机构运动过程中的规律和特点。
3. 机构设计与应用- 设计了一种新型机构,并利用CAD软件进行了绘制和分析。
- 优化了机构性能,提高了机构的实用性。
五、实验总结1. 通过本次实验,加深了对机构组成原理的理解,掌握了基本机构的构造方法和工作原理。
计算机组成原理 实验报告
![计算机组成原理 实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/b01ed64cf02d2af90242a8956bec0975f565a472.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/5dd872c5f424ccbff121dd36a32d7375a517c672.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/04be64bd05a1b0717fd5360cba1aa81144318fc7.png)
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 实验报告
![计算机组成原理 实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/356f8b60bdd126fff705cc1755270722182e5973.png)
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。
组成原理实验报告
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组成原理实验报告(总6页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--实验报告实验六 模型机与机器指令执行实验一 实验目的 1 实验目的(1) 掌握控制器的工作原理(2) 掌握由控制器、运算器、存储器、组成的模型机的工作原理 (3) 通过运行各种简单程序,掌握机器指令和微指令的关系 2 实验要求(1) 做好实验预习和准备工作,掌握本次实验所用指令系统功能 (2) 将实验用汇编语言源文件编译成机器语言的目标文件 (3) 完成规定的实验内容 (4) 故障分析与排除(5) 实验结束时完成实验报告,并将报告提交服务器。
二 实验原理模型机的逻辑框图如图所示。
其指令系统和微指令系统可参看资料。
在本实验中,模型机作为一个整体工作。
所有微程序的控制信号由微程序存储器uM 输出。
而各寄存器,运算器的控制端口与uM 联接。
三 实验内容 在实验前,先用8芯电缆连接J1和J2,控制方式开关拨到“微程序控制”方向。
将计算机串口与实验仪串口相连,启动COP2000软件,并用快捷图标“设置”功能打开设置窗口,选择实验仪连接的串行口,然后再按“连接COP2000实验仪”按钮接通到实验仪。
实验1 数据传送/输入输出实验1. 在COP2000软件中的源程序窗口输入下列程序:MOV A ,#12H计算机组成原理机A W T D L RST R3R2R1R0MAR keyinportout PC mem_a mem_dIR Control24ALU DBUS ABUSIA IBUS INT_CODE Display Input SRAM。
CPU计算机组成原理实验报告
![CPU计算机组成原理实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/62b401e2294ac850ad02de80d4d8d15abe2300e7.png)
CPU计算机组成原理实验报告实验名称:CPU计算机组成原理实验一、实验目的:1.了解计算机硬件的基本组成原理,特别是CPU的工作原理;2.掌握计算机的组装和调试技能;3.熟悉计算机操作系统的安装和配置方法;4.学习使用计算机进行基本的应用程序开发。
二、实验设备和材料:1.CPU主机:包括主板、CPU、内存、硬盘等;2.显示设备:显示器、键盘、鼠标等;3.软件:操作系统、开发工具等。
三、实验步骤:1.将主板、CPU、内存、硬盘等硬件组件组装到主机箱中,连接电源、显示器、键盘、鼠标等外设;2.打开电源,按照BIOS界面提示进行主板和硬件设置;3.插入操作系统安装光盘,根据安装界面提示进行操作系统的安装;4.安装完成后,进入操作系统,根据提示进行相应驱动程序的安装和配置;5.打开开发工具,进行编程实践。
四、实验结果与分析:通过以上步骤,成功组装了一台计算机并安装了操作系统。
在操作系统中,能够正常运行各种应用程序,并且能够进行编程开发。
通过实验,可以清楚地了解到计算机硬件的组成原理,特别是CPU的工作原理。
CPU 作为计算机的核心部件,负责指令的执行和数据的处理。
通过对CPU的组装和调试,可以更深入地了解其工作原理和操作方法。
五、实验心得与体会:通过实验,我对计算机硬件的组装和设置有了更深入的理解。
计算机硬件的组成非常复杂,需要我们仔细阅读说明书,按照步骤进行操作。
在实验过程中,我们学会了解决一些常见的硬件问题,如硬件不兼容、连接错误等。
此外,操作系统的安装和配置也是非常重要的一步,只有正确地安装和配置操作系统,才能保证计算机的正常运行。
通过这个实验,我不仅学到了理论知识,还锻炼了实际操作的能力。
计算机的组装和调试需要我们仔细、耐心地进行,一丝不苟地对待每一步操作。
只有掌握了计算机组成原理,才能更好地理解和应用计算机技术。
通过实验,我深刻地认识到计算机是一台高度复杂的机器,它可以帮助我们解决各种问题,提高工作效率。
计算机组成原理实验报告
![计算机组成原理实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/82da893b30b765ce0508763231126edb6e1a765c.png)
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
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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
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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。
组成原理实验报告
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计算机组成原理实验报告实验一 运算器实验一.实验目的1、掌握简单运算器的数据传输方式;2、验证运算功能发生器(74LS181)及进位控制的组合功能; 二.实验要求完成不带进位及带进位算术运算实验、逻辑运算实验,了解算术运算单元的运用。
三.实验设备计算机组成原理实验箱 四.实验步骤 1.算术运算实验打开实验仪电源,按增址键,调到“L ”工作状态下。
SW_B=0,CE=0,LDDR1=0,LDDR2=0,CBA=010,置M 、S0、S1、S2、S3为11111,在按单步键,数据总线单元显示DR1的内容即:65;若把M 、S0、S1、S2、S3置为10101,在按单步键,数据总线显示DR2的内容,即:A7; 进行算术运算:置CBA=010,CN 、M 、S0、S1、S2、S3状态为101001,按单步键,此时数据单元显示:0CH ,CY 不亮,进位舍弃。
和预测相同,为不进位算术运算。
2.进位控制实验实验“L ”状态下即手动单元实验状态,按复位键,然后进如下操作:数据开关 01100101 三态门 CBA=000 CE=0 SW_B=1 寄存器DR1 01100101 LDDR1=1 LDDR2=0 按单步键 数据开关10100111 寄存器DR210100111LDDR1=0 LDDR2=1 按单步键数据开关01010101三态门 CBA=000 寄存器DR1 01010101 LDDR1=1 数据开关10101010 寄存器DR210101010LDDR1=0 LDDR2=1然后置SW_B=0,CE=0,CBA=010,AR=1,CN 、M 、S0、S1、S2、S3的关态为101001,按单步键,肯数数据总线显示的数据为DR1加DR2,即:FF ,且CY 不‘亮’,表示无进位,和预测结果相同。
置CBA=0102.逻辑运算实验置CBA=010,M 、S0、S1、S2、S3状态为11000,按单步键,此时LED 显示:18H.与预测值相同。
计算机组成原理实验报告
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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。
组成原理实验报告
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一、实验目的1. 理解计算机组成原理的基本概念和原理。
2. 掌握计算机硬件各模块的功能和相互关系。
3. 培养动手实践能力,提高对计算机硬件的认识。
二、实验内容1. 计算机硬件系统组成2. 中央处理器(CPU)的结构与功能3. 存储器系统组成与工作原理4. 输入/输出系统组成与工作原理5. 总线系统组成与工作原理三、实验步骤1. 计算机硬件系统组成(1)观察计算机硬件系统,了解各模块的名称和功能。
(2)分析各模块之间的相互关系,理解计算机硬件系统的整体结构。
2. 中央处理器(CPU)的结构与功能(1)观察CPU模块,了解其内部结构。
(2)分析CPU的各个部件,如寄存器、控制器、算术逻辑单元(ALU)等的功能。
(3)理解CPU的工作原理,包括指令的获取、译码、执行和存储等过程。
3. 存储器系统组成与工作原理(1)观察存储器模块,了解其内部结构。
(2)分析存储器的基本单元,如RAM、ROM等的功能和特点。
(3)理解存储器的工作原理,包括地址译码、数据读/写等过程。
4. 输入/输出系统组成与工作原理(1)观察输入/输出模块,了解其内部结构。
(2)分析输入/输出设备的类型和功能,如键盘、鼠标、显示器等。
(3)理解输入/输出系统的工作原理,包括数据传输、控制信号等过程。
5. 总线系统组成与工作原理(1)观察总线模块,了解其内部结构。
(2)分析总线的类型和功能,如地址总线、数据总线、控制总线等。
(3)理解总线系统的工作原理,包括数据传输、同步信号等过程。
四、实验结果与分析1. 计算机硬件系统组成实验结果显示,计算机硬件系统由CPU、存储器、输入/输出设备和总线等模块组成,各模块之间相互配合,共同完成计算机的运行。
2. 中央处理器(CPU)的结构与功能实验结果显示,CPU由寄存器、控制器和ALU等部件组成,负责指令的获取、译码、执行和存储等过程。
3. 存储器系统组成与工作原理实验结果显示,存储器由RAM、ROM等基本单元组成,负责数据的存储和读取。
计算机组成原理实验报告_2
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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。
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武汉工程大学计算机科学与工程学院
《计算机组成原理》实验报告
专业班级实验地点
学生学号指导教师
学生姓名实验时间
实验项目运算器组成实验:独立方式
实验类别操作性(√)验证性()设计性()综合性()其它实
验目的及要求⑴熟悉双端口通用寄存器组的读写操作;
⑵熟悉运算器的数据传送通路;
⑶验证74LS181的加、减等各种功能;
⑷按照表中提供的功能自行验证其中几种即可。
成绩评定表
类别评分标准分值得分合计
上机表现积极出勤、遵守纪律
主动完成实验设计任务
30分
实验报告及时递交、填写规范
内容完整、体现收获
70分
说明:
评阅教师:冉全
日期: 2014 年 11 月 14 日
实验内容一、实验设备
序列号名称数
量
备注
1 TEC-8实验
系统
1 台
2 双踪示波器 1
台
二、实验电路和实验任务
对于运算器操作来说,在T1期间,产生2个8位参与运算的数A和B,A 是被加数,B 是加数;产生控制运算类型的信号M、S3、S2、S1、S0和CIN;产生控制写入Z标志寄存器的信号LDZ和控制写入C标志寄存器的信号LDC,产生将运算的数据结果送往数据总线DBUS 的控制信号ABUS。
这些控制信号保持到T3结束;在T2期间,根据控制信号,完成某种运算功能;在T3的上升沿,保存运算的数据结果到一个8位寄存器中,同时保存进位标志C 和结果为0标志Z。
(1)实验电路
上图2.1标识出了本实验所用的运算器数据通路图。
参与运算的数据首先通过试验台操作板上的8个二进制数据开关SD7-SD0来设置,然后输入到双端口通用寄存器堆RF 中。
双端口寄存器堆RF由1个ALTERA EPM 7064实现,功能相当于4个八位通用寄存器,用于保存参与运算的数据,运算后的结果也要送到双端口通用寄存器堆RF中保存。
双端口寄存器堆模块RF的控制信号中RD1、RD0用于选择送ALU的A端口(左端口)的通用寄存器。
RS1、RS0用于选择送ALU的B端口(右端口)的通用寄存器。
(2)实验任务
1.按图所示,将运算器模块与实验台操作板上的线路进行连接。
由于运算器模块内部的连线已经由印制电路板连接好,故接线任务仅仅是完成数据开关、控制信号模拟开关、与运算模块的外部连线。
特别注意:为了建立清楚的整机概念,培养严谨的科研能力,手工连线时绝对有必要的。
2.用开关K15-K0向通用寄存器堆RF内的R3-R0寄存器置数据。
然后读出R3-R0的数据,在数据总线DBUS上显示出来。
3.验证ALU的正逻辑算术、逻辑运算功能。
注意:进位信号C是运算器ALU最高进Cn+4的反,既有进位为1,无进位为0。
表2.1
选择方式M=1逻辑运算M=0算术运算
S3 S2 S1 S0 逻辑运算CN=1【有进位】
0 0 0 0 F=/A F=A
0 0 0 1 F=/(A+B) F=(A+B)
0 0 1 0 F=(/A)B F=A+/B
0 0 1 1 F=0 F=-1(补码形式)
0 1 0 0 F=/(AB) F=A加A(/B)
0 1 0 1 F=/B F=(A+B)加A/B
0 1 1 0 F=A减B减1
0 1 1 1 F=A/B F=(AB/)减1
1 0 0 0 F=/A+B F=A加AB
1 0 0 1 F=A加B
1 0 1 0 F=B F=(A+/B)加AB
1 0 1 1 F=AB F=AB减1
1 1 0 0 F=1 F=A加A
1 1 0 1 F=A+/B F=(A+B)加A
1 1 1 0 F=A+B F=(A+/B)加A
1 1 1 1 F=A F=A减1
4.具体实验步骤:将“控制转换”开关拨到最中间位置既“独立”灯亮,这是实验的前提,本次实验实在独立模式下进行的。
第一步:测试寄存器写入和读出;将操作模式设定为:1100。
接线表和置开关如下表:
名称电平控制信号开关K6 K5 K4 K3 K2 K1 K0
功能信号名称D1 D0 DR
W SBU
S
S1 S0 MBU
S
置
R0
操作模式 1 1
置R1 写REG 操作模式:
1100
1 1 1
置
R2
1 1 1
置
R3
1 1 1 1
备注:写寄存器完成后可以直接在写寄存器操作模式下,通过K6、K5拨动开关查看写入寄存器中的数据,对应的数据灯:A7~A0。
通过K2、K1拨动开关
也可以查看写入寄存器中的数据,对应的数据灯B7~B0。
第二步:运算器实验【操作模式:1101】接线表和置开关如下表:K15 K14 K13 K12 K11 K10 K9 K8 名
称
M S0 S1 S2 S3 CIN ABUS LDC 序
号
运算器组成操作模式:1101
送两个数到REG,K6K5、K2K1 分别选择加与被加
1 1 1 1 1
1 1
1 1 1
1
备注:运算器实验答案只提供了加法运算的控制信号,其他运算功能
请参考上页中
ALU 表的运算逻辑功能即可。
这两个表格展示了将数据存入和用运算器运算的简要步骤,在“控制转换”
调到独立后,在1100状态下通过数据总线SBUS 将数据写入寄存器,按下QD
使其写入并显示在指示灯上面,在数据写入成功后,将状态调到1101,进行算
术运算和逻辑运算,根据表2.1控制运算器调整到相应的状态,接下来就可以完
成相应的运算,记录下结果。
三、实验结果
A= 00000001 B=00001111
M F
S0 S1 S2 S3 1 0 逻辑算数
1 0 0 1 A+B 00010000
1 1 0 0 A+A 00000010
0 0 0 0 A 00000001
实验总结
在此次实验中我遇到很多问题,通过和同学探讨以及网上查询,终于顺利的完成了此次实验。
通过这次实验让我最好的熟悉双端口通用寄存器组的读写操作,和对运算器的了解,这有利于我对计算机组成原理的这门课程的学习。
同时也让我意识到自己对所学知识的理解不是很深入,我将更加努力的学习这门课程。