计算机组成原理学习指导.zlh2012
计算机组原理学习指导
求是的科学态度和勇于探索的创新精神。 （2） 培养综合运用所学计算机组成原理知识，分析和解决工程技术问题 的能力。训练提高学生查阅资料，运用计算机辅助工具绘制原理图，阅 读原理图以及对原理图进行功能模拟的能力。 （3） 提高对计算机的各组成部分的理解，进一步深入认识计算机系统， 强化学生的系统意识。 （4） 提高动手能力，学会使用常用的集成电路芯片。
2、教学要求
《计算机组成原理》课程教学应该建立在硬、软件组成的 完整系统平台之上，无疑这是一门硬件内容为主，同时需要兼 顾一点基础软件的课程。学习者需要了解计算机系统操作使用 方面的基础知识，同时要掌握构成计算机的基础逻辑电路。所 以学习这门课程要有两门先导课程： （1）计算机应用基础 （2）数字逻辑电路
本课程的重点：讨论组成计算机的基本部件,包括存 储器、运算器、控制器、输入输出系统和连接它们 之间的系统总线的构成、组织方式和工作原理,以及 部件和单元的设计思想。 本课程的难点： 课程的难点是如何以控制流和数据 流为主线，将计算机的各大部件联系起来 , 建立整 机概念。如CPU和存储器,CPU和I/O、存储器与I/O 之间的逻辑关系,控制器如何控制每一条指令的执行 过程,控制单元的设计思想和实现方案等。 本课程的深广度：主要讨论计算机组成中具有共性 的问题，要处理好抽象概念与具体实例的关系。
2、知识模块介绍(总学时64学时，其中理论52学时，实验12学时)
模块1 系统概述(4h)
模块2 数据的机器层 次表示(8h)
模块3 指令系统(4h)
模块6 中央处理器 (8h)
模块5 存贮系统和 结构(8h)
模块8 输入输出系 统(6h)
模块4 数据的机器 运算(8h)
计算机组成原理学习指导
《计算机组成原理》学习指导《计算机组成原理》课程要求学生掌握第一到第六章及第八章的内容，第七章内容不作要求。
考试题型为单选题，填空题，设计题，考试内容基本按教学大纲要求，所以要求学生认真复习上课课件及完成课后的练习。
第一章计算机系统概论一．掌握的知识点计算机的分类；计算机系统的组成；计算机的五大硬件；计算机系统的层次结构；计算机的主机等概念。
二．复习要点1.计算机硬件包括哪些？输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部分组成2.计算机的主机是由运算器，主存储器，控制器等部件组成。
3.完整的计算机系统应包括配套的硬件设备和软件系统4.说明计算机系统的层次结构。
计算机系统可分为：微程序机器级，一般机器级（或称机器语言级），操作系统级，汇编语言级，高级语言级。
5.计算机的主要性能指标有哪些？主要性能指标有：基本指长、数据通路宽度、主存容量等6.计算机系统的分类。
1）按计算机系统的性能与价格的综合指标分为巨型机，大型机，中型机，小型机，微型机。
2）按计算机系统的处理器个数和种类分为单处理机，多处理机，并行处理机，关联处理机，超标量处理机，超流水线处理机，大规模并行处理机。
第二章运算方法和运算器一．掌握的知识点数制转换及常用的数据格式；数的机器码表示及相互转换；数据奇偶校验；基本的逻辑关系、逻辑代数。
二．复习要点1．掌握不同数制之间（二进制、八进制、十进制及十六进制）的转换2．计算机中常用的两种数据表示格式为定点格式与浮点格式，其中定点数由符号位和数值域两部分组成，浮点数由符号位，尾数，阶码组成。
3．带符号数的表示1）某机字长32位。
其中1位符号位，31位表示尾数。
若用定点整数表示，则最大正整数是+(231-1)2）在补码表示法机器数中，零的表示形式是唯一的。
3）定点8位字长的字，采用2的补码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是-128—+127。
若是定点16位字长的字，其它一样，则为-216—216-1。
《计算机组成原理》实验课教学指导书前言
《计算机组成原理》实验课教学指导书 前言 《计算机组成原理》是计算机和计算机类专业的主干必修课之一。
它以层次结构的观点，以信息加工、处理为主线，讨论了计算机的一般结构及工作原理。
通过教学使学生掌握计算机硬件系统中各大部件的组成原理、逻辑实现方法及互联成整机的技术。
《计算机组成原理》是一门有很强的实践性课程。
在教学中应该既重视课堂理论教学又应重视实验实践教学。
在实验中通过动手，促进动脑，加强学生对计算机各大部件组成原理的理解，掌握数据信息和控制信息的流向和控制的时序。
从而达到培养学生设计、调试和开发计算机系统的能力。
《计算机组成原理实验指导书》是计算机科学与技术专业计算机组成原理课程的实验教材。
目的在于加强学生的基本实验技术和工程设计技术的训练，培养和提高学生的基本操作技能和实际动手能力，使学生掌握计算机硬件及系统中各大部件的组成原理、逻辑实现、设计方法及互连构成整机的技术；培养学生在硬件系统的分析、设计、开发、使用和维护方面的能力。
根据实验大纲要求，共包含7个实验。
通过这7个实验，使学生对计算机的运算器、控制器、存储器、I/O接口的结构和组成原理有个清楚地认识，并掌握中断的原理和中断接口的结构。
目录 实验一 累加器实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１ 实验目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１ 实验原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１ 实验步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１ 实验要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２ 实验二 半导体存贮器ＲＡＭ实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３ 实验目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３ 实验原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３ 实验内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３ 实验连线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４ 实验步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４ 实验要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４ 实验三 微控制器地址，控制，数据总线读时序实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５ 实验目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５ 实验原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５ 实验内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５ 实验连线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５ 实验步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５ 实验四 微控制器地址、控制、数据总线写时序实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７ 实验目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７ 实验原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７ 实验内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７ 实验连线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７ 实验步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７ 实验五 微控制器取指令实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８ 实验目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８ 实验原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８ 实验内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８ 实验连线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８ 实验步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８ 实验六 微控制器指令组成实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１０ 实验目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１０ 实验原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１０ 实验内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１０ 实验连线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１０ 实验步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１０ 实验七 微控制器执行指令实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１２ 实验目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１２ 实验原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１２ 三． 实验内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１３ 四． 实验连线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１３ 五 实验方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１３ 附录一 实验要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１５ 附录二 实验成绩的考核与评定办法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１６ 附录三 实验项目设置与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１９ 实验一累加器实验实验目的了解累加器的用途。
“计算机组成原理”学习指导
“计算机组成原理”学习指导“学习指导”序言1.“计算机组成原理”学什么？¾学计算机单机系统组成结构；¾学计算机各组成部件内部的运行机制以及相关的基本理论；¾学硬件分析和设计的基本技能和方法。
2.“计算机组成原理”的学习目的是什么？¾理解和掌握计算机的基本组成、各部件内部的工作原理及逻辑实现；¾提高硬件方面的专业素质和专业知识的学习能力；¾为后续相关课程的学习及今后的科研工作奠定基础。
3.“计算机组成原理”怎么学？¾抓住一条主线：以计算机完整地执行一条指令的基本过程，把各章的知识点串成一条线，由粗到细层层深入；¾注意整体配合：以一条指令的执行过程为例，理解各部件之间的关系，理解信息的表述、存储、加工以及对存储和加工过程的控制原理，建立计算机整机概念；¾学习方法： --- 整体4.学习要求¾勤动脑，多动手，认真做作业和实验；¾课前预习，课后复习，不无故旷课；¾及时答疑，及时反馈教学意见。
“学习指导”第1章 （概论）本章主要是概念性的知识。
应抓住最主要的两个概念：1．计算机系统的概念 （硬件和软件的综合体）由此概念，可以引申到：计算机的层次结构及虚拟机器概念、软硬件的逻辑等价、软硬件界面等概念。
2．诺依曼体制的要点及存储程序控制的含义要点有三个，其中最主要的一点就是存储程序工作方式，必须搞清其含义。
由硬件的基本组成可以引申到计算机硬件的典型组成结构等知识。
应抓住计算机整体工作的基本过程：初步了解计算机执行一条指令的基本过程、执行程序的过程。
本章主要概念可通过做练习自测题加以巩固。
注意计算机主要指标中，MIPS和MFLOPS的含义，字节的二进制位数和字的二进制位数哪个与机型有关。
----------------附：本章学习要求9了解：存储程序概念9理解：CPU和主机的含义9了解：总线概念和总线分时共享的特点9理解：计算机系统的含义9了解：计算机中主要性能指标（基本字长、数据通路宽度、存储容量等）“学习指导”第2章 （数据的机器层次表示）数据在计算机中用二进制编码形式表示，称为机器数。
计算机组成原理.
点阵式表示举例
以十六进制数的形式把平面上点阵布局写出来
点阵式设备需要解决的问题
点阵布局规律 – 确定形状的对象（保存对象的布局） – 无确定规律对象（保存所有点信息） 点阵的密度 – 更密的点阵可以把要表示的形状呈现得更精细准确 – 表示同样大小的形状，点阵密则所用数据数量更多 – 点阵越密则对输入输出设备的处理精度要求也越高
点阵中点的属性 – 二值表示（0、1表示点的有、无） – 单色表示（灰度级表示不同亮度） – 彩色表示（RGB三基色混和表示彩色）
键盘的运行原理 键盘功能
– 计算机的键盘是通过手工输入字符，用于向计算机 送入操作命令、源程序语句、运行程序所使用的数 据等内容的输入设备。
基本组成
– 机械部分：按键（导电件）＋弹簧＋金属件（由导 电件控制实现电信号连通与断开） – 电子线路部分：识别按键，给出编码；通过串行接 口把编码送给主机。由键盘上专门的芯片完成。
尚需解决如下的一些问题：
– 抖动：按下和松开按键时按键在接通和断开位置 之间跳动几次才能稳定下来。 – 重键：多键同时被按下，如何处理。
并行接口送来 1 0 … 1 的 n 位数值到二极管的负极，并行 接口接收 键盘线路 m 列送出的 m 位数据。当A键按下去后， 5V 电源送出经电阻、A键、二极管到 0 信号处的电流，从而在 第 2列产生 0 电平（红线所示）, 其他各列都给出高电平（黑线 所示），故并行接口接收到的是 1 1 0 … 1 这样的 m 位数据。 +5V 10K . 。 。 键 。 。 . . 。 1 . 。 。 。 A键 。 。 0 ... 1 1 0 …... 。 。 。 。 。 1 0列 1列 ... 1 1 0 并行接口 。 。
二极管
. 。 。
计算机组成原理学习指导
计算机组成原理学习指导《计算机组成原理》学习指导《计算机组成原理》是⾯向计算机与信息⼯程学院各计算机专业学⽣开设的⼀门专业基础课，该课程对计算机专业的学⽣⾮常重要，直接关系到学⽣以后的考研，并深刻影响对其它重要专业课的理解。
为帮助学⽣加深对该课程的了解，⽅便学⽣学习课程内容，下⾯从四个⽅⾯对《计算机组成原理》课程的学习⽅法进⾏介绍。
1.为什么学习计算机组成原理？1.1计算机组成原理课程在学科体系中的作⽤计算机组成原理作为计算机硬件技术中的⼀门核⼼的专业课程，在计算机专业中有着⾮常重要的承上启下作⽤。
其先导课程是“数字逻辑”和“汇编语⾔程序设计”。
数字逻辑与数字电路知识是理解计算机各部件⼯作原理及其逻辑实现的必备基础；汇编可使学⽣了解计算机的执⾏对象——程序，并知道如何⽤程序来调度管理各个部件和外围设备，以利于软、硬件相结合理解计算机的⼯作原理。
同时该课程还是计算机专业中的其它许多后继课程的前驱课，打好了计算机组成原理的基础，对学习微机原理与接⼝技术、计算机系统结构、单⽚机、嵌⼊式技术、编译原理、操作系统等都是⼗分有益的，⽽这些课程也正是计算机专业中的⾮常核⼼的课程。
1.2计算机组成原理课程对学⽣考研的影响⾃2009年以来，计算机专业考研的专业课程为全国统考，考试课程有数据结构、操作系统、计算机⽹络、计算机组成原理四门课程（计算机组成原理课程占45分、数据结构占45分、操作系统35分、计算机⽹络25分），由此可见计算机组成原理知识对深⼊学习计算机的重要性。
对于有志进⼀步深造的同学们来说，在学习的时候把内容掌握透彻，会使你在考研的复习备考中游刃有余。
2.计算机组成原理中都学习哪些内容？本科阶段的计算机组成原理主要讲述了单处理机计算机系统的软、硬件组成，其中主要针对硬件的基本组成部分进⾏讲解，介绍了其基本功能、基本结构与基本实现⽅法。
具体来说内容有：（1）了解计算机的发展情况与计算机系统的组成情况，计算机性能的衡量参数。
计算机组成原理学习指导
对 于 计 算机 的软 件系 统 应 了 解 由 哪 两 大
部分 组成 几种 典 型 的 系统 软 件 如 操 作 系 统
、 、 、 、
同 学 们通 过 本 课 程 的学
,
语言处 理 程 序 标 准 程 序库 服 务 性 程 序 计 算 机 网 络 软件 数 据 库 管 理 系 统 的 主 要 功 能 是 什
1
。
本 章 中 的 内 容 虽 然 只 要 求 作 一 般性 了 解
48
在 数 制与转换 一 节 中应 主 要 掌 握
:
进位 制 中数 的 表 示 即 任 意 进 位 制 数 的 通
,
的 全部 指令 的集 合
,
。
指令 系统如 何决 定 了该 机
。
功 能 的 强 弱 指 令 系 统是 了 解 分析 或 设 计 一 台
转换的 方 法 这 其 中 包 括 整 数 和 纯 小 数的 转换
2
, 。 、 、 、
在 寻 址 方式 一 节 中应 了 解
立 即 址 的概 念 优 点
、
:
在定点数 及 其 计 算 机 中 的表 示 一 节 应 主 要
:
直接 寻 址 的概 念 缺 点
、 。
。
掌握
定 点数 的概 念 及 其 表 示 真值 与 机 器 数 的
, , , 、 。
,
术 后 续 课 程 是 汇 编语 言 程 序 设 计 和 接 口 技术
这 门课 程 的特 点是
, , 、
,
。
:
、
、
、
它 不 是 具 体 地讲 述 某 一 计
算机 系 统 的结构 而 是 从 现 代 典 型 的中 小 型 和
《计算机组成原理》实验指导书
第二章分部实验为掌握计算机的基本组成和工作原理，并为课程设计做准备，本章安排了四个分部实验，这些实验均在COP2000计算机组成原理实验仪上进行。
§2.1 分部实验1本实验包括寄存器的验证实验及运算器的验证、设计实验。
2.1.1 寄存器实验寄存器是一种重要的数字电路部件, 常用来暂时存放数据、指令等。
一个触发器可以存储一位二进制代码，存放N位二进制代码，用N个触发器即可。
因为我们的模型机是8位的，因此在本模型机中大部分寄存器是8位的，标志位寄存器(Cy, Z)是二位的。
在COP2000实验仪中，寄存器由74HC574构成，它可以存放8位二进制代码，其中的一位二进制代码是由一个D触发器来存储的。
首先，我们先介绍一下74HC574的工作原理。
图2-1是74HC574的原理图。
图2-1 74HC574原理图我们可以看到，在CLK的上升沿，输入端的数据被打入到8个触发器中。
当OC = 1 时，触发器的输出被关闭，当OC=0时，触发器输出数据。
表2-1列出了74HC574的使用方法。
表2-1 74HC574使用方法图2-2为74HC574的工作波形图。
图2-2 74HC574工作波形图一、实验一：A，W寄存器实验1、实验器材COP2000计算机组成原理实验仪、万用表。
2、实验目的（1）了解并掌握74HC574的工作原理及使用方法。
（2）掌握寄存器A，W的工作原理。
3、实验要求分别验证A，W寄存器的功能。
4、实验原理A，W寄存器是作用于ALU输入端的两个寄存器，两个参与运算的数分别来自A或W。
图2-3、图2-4分别为寄存器A，W的原理图。
图2-3 寄存器A原理图图2-4 寄存器W原理图A，W寄存器的写工作波形如图2-5所示。
图2-5 寄存器A，W写工作波形图其中，AEN、WEN分别为A选通和B选通。
5、实验步骤与内容（1）按照表2-2连线表2-2 A，W寄存器实验连线表（2）将数据55H写入A寄存器首先将二进制开关K23-K16用于数据总线DBUS[7：0]的数据输入，置数据55H。
(精校版)计算机组成原理实验指导书(下)
(完整word版)计算机组成原理实验指导书(下)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整word版)计算机组成原理实验指导书(下)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整word版)计算机组成原理实验指导书(下)的全部内容。
多周期处理器—MIPS CPU—7 Instructions设计一、设计说明1。
处理器应支持MIPS CPU-7 Instructions指令集。
1）MIPS CPU-7 Instructions＝｛addu，subu,ori，lw，sw，beq，jal}. (1）指令：无符号加addu指令格式：addu rd，rs,rt指令功能：rd ← rs + rt指令编码：(2)指令：无符号减subu指令格式：subu rd,rs，rt指令功能：rd ←rs — rt指令编码：(3）指令：或立即数ori指令格式：ori rt，rs，imm16指令功能：rt ← rs ｜（zero-extend)imm16指令编码:(4)指令:加载字lw指令格式：lw rt, imm16(rs）指令功能：rt ← memory[rs + （sign-extend)imm16］指令编码:（5)指令：存储字sw指令格式:sw rt, imm16（rs)指令功能：memory[rs + （sign-extend）imm16］←rt 指令编码：（6）指令：等于转移beq指令格式:beq rs,rt, imm16指令功能：if （rs == rt) PC ← PC+4 + （sign—extend）imm16〈<2指令编码：（7）指令：跳转并链接jal指令格式：jal addr26指令功能：$31<—PC+4;PC ←(PC+4)［31。
计算机组成原理实验指导-2012-1
计算机组成原理实验指导河南大学计算机与信息工程学院2011年TEC-XP实验设备概述TEC-XP实验设备是由清华大学科教仪器厂和清华大学计算机系联合研制，并通过教育部鉴定的实验系统。
TEC-XP是在原有TEC系列教学计算机系统的基础上，重新设计的新一代产品，进一步增加了用单片FPGA门阵列器件实现的CPU系统。
该实验系统重点用于计算机组成原理、计算机系统结构等课程的硬件教学实验，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。
TEC-XP教学机的外观如图1所示。
图1 TEC-XP教学机的外观TEC-XP教学机的系统结构如图2所示。
图2 TEC-XP教学机的系统结构图TEC-XP教学机的主要技术指标TEC-XP教学机的机器字长16位，即运算器、主存、数据总线、地址总线都是16位。
（1）TEC-XP的内存地址分配如图3所示。
其中0000H~1FFFH的8K空间是由ROM构成的，存放洗的监控程序，2000H~27FFH的2K空间是由RAM构成的工作区。
该教学机还可以进一步完成存储器扩展的教学实验，扩展地址从4000H开始。
图3 TEX-XP教学机的内存分配（2）运算器由4片位片结构器件级联而成，片间用串行进位方式传递进位信号。
ALU 实现8种算术与逻辑运算功能，内部包括16个双端口读出、单端口写入的通用寄存器，和一个能自行移位的乘商寄存器。
设置C（进位标志位）、Z（零标志位）、V（溢出标志位）、S（符号标志位）四个状态标志位。
（3）控制器采用微程序和硬布线两种控制方案实现，可由实验者自由选择。
TEC-XP教学机的面板结构TEC-XP教学机的面板结构如图4所示，控制部件主要由运算部件ALU、控制部件——组合逻辑控制器和微程序处理器、存储部件——ROM和RAM、控制存储器等芯片构成。
用户输入部分在面板的最下方，自左向右分别是工作模式选择开关、运算器控制信号输入开关、数据输入开关三个部分。
计算机组成原理 清华大学
课程教学定位和教学要求
计算机组成原理课程教学应该建立在硬、软件组 成大体完整的系统平台之上，无疑这是一门硬件内容 为主的课程，但需要兼顾一点基础软件的课程，认为 课程内容只限于纯硬件(裸机)是很过时的认识，至少 需要了解汇编语言以及计算机系统操作使用方面的基 础知识，把学习和使用硬件结合起来。 教学过程中，要把学习原理知识和应用原理解决 实际问题结合起来，避免泛泛地讲解书本内容，解决 问题可以首先从看别人怎么用已知原理设计实现实用 系统，再考虑自己能做些什么实际工作才会使学习更 有趣味，更有用。 学生可以对自己提出主要学懂基本 原理并能通过考试为底线要求，和还有一定应用能力 的正常要求。
计算机系统的主要技术与性能指标
CPU的速度(续)
当取T=1s，并假定 f 为300MHz，CPI为 4，则计算出CPU 系统的性能为300/4，即 75个MIPS，即每秒执行75个百万条整 数运算指令。若有办法使这台计算机的CPI尽量靠近1，则其运 行性能就可以提高近4倍，这正是精简指令系统计算机（RISC） 所追求的目标。 若进一步细化，可安如下办法计算出一个程序中全部指令 的平均 CPI ：按照指令的执行步骤数对全部指令进行分类，同 类指令的条数×这类指令的CPI，再对各类指令的计算机结果求 累加和，则累加和除以总指令条数就得到平均CPI，可以表示为 CPI平均=∑CPIj×Ij / I，这里的 j 是指令的种类编号（从0~n）。
目前的输入输出设备包含的种类特别多，远远超出了传统 入出设备的概念，特别是随着多媒体技术的发展和应用，大量 7 的电子设备已经成为现代计算机的外围设备。
４、本课程各章教学内容简介
第５、６章 第３、４章
(完整版)计算机组成原理实验指导书2012A
长沙学院计算机组成原理实验指导书计算机系硬件教研室编（内部使用）2014年2月目录实验一静态随机存储器实验 (4)1.1 实验目的 (4)1.2 实验设备 (4)1.3 实验原理 (4)1.4 实验步骤 (5)1.5 数据记录表格 (8)1.6 问题与思考 (8)实验二系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验 (9)2.1 实验目的 (9)2.2 实验设备 (9)2.3 实验原理 (9)2.4 实验步骤 (10)2.5 问题与思考 (12)实验三基本运算器实验 (13)3.1 实验目的 (13)3.2 实验设备 (13)3.3 实验原理 (13)3.4 实验步骤 (14)3.5 问题与思考： (17)实验四超前进位加法器设计实验 (18)4.1 实验目的 (18)4.2 实验设备 (18)4.3 实验原理 (18)4.4 实验步骤 (22)4.5 问题与思考 (23)实验五微程序控制器实验 (24)5.1 实验目的 (24)5.2 实验设备 (24)5.3 实验原理 (24)5.4 实验步骤 (30)5.5 问题与思考 (32)实验六基本模型机设计与实现 (33)6.1 实验目的 (33)6.2 实验设备 (33)6.3 实验原理 (33)6.4 实验步骤 (36)6.5 问题与思考 (39)课程设计内容 (40)复杂模型机设计 (40)一目的 (40)二设备 (40)三原理 (40)四总体设计 (42)五、步骤 (48)附件1 软件使用说明 (54)附录2 时序单元介绍 (63)实验一 静态随机存储器实验1.1 实验目的掌握静态随机存储器RAM 工作特性及数据的读写方法。
1.2 实验设备PC 机一台，TD-CMA 实验系统一套。
1.3 实验原理实验所用的静态存储器由一片6116（2K ×8bit ）构成（位于MEM 单元），如图1-1所示。
6116有三个控制线：CS （片选线）、OE （读线）、WE （写线），其功能如表1-1所示，当片选有效（CS=0）时，OE=0时进行读操作，WE=0时进行写操作，本实验将CS 常接地。
《计算机组成原理与汇编语言程序设计》学习指导
《计算机组成原理与汇编语言程序设计》学习指导第一章绪论1．掌握：存储程序工作方式，信息的数字化表示。
存储程序工作方式的工作要点是：采用二进制代码表示数据和指令。
采用存储程序工作方式，即事先编制程序，事先存执程序，自动连续执行程序。
由存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备组成计算机硬件系统。
2．理解：计算机的特点，主要性能指标的含意，硬件系统的典型结构，软件系统的主要内容。
计算机的特点：能在程序控制下自动连续地工作、运算速度快、运算精度高、强大的信息存储能力、通用性强应用领域广泛。
主要性能指标：基本字长、数据通路宽度、运算速度、主存容量、外存容量、配置的外部设备及性能、系统软件配置。
硬件系统：CPU、主存、外存、输入/输出设备、总线、接口。
软件系统：系统软件、应用软件。
3．了解：硬软组成的层次结构关系。
第二章计算机中的信息表示1．掌握：数制及其转换1）首先掌握二进制多项式的通式（2-1）2）掌握十进制整数转换为二进制整数（除二取余法）例：（116）10=（1110100）2余数注意：除二取余法中余数排列次序，即高位在下，低位在上。
3）掌握十进制小数转换为二进制小数（乘二取整法）例：（0.625）10=（0.101）2整数注意：乘二取整法中整数排列次序，即低位在下，高位在上。
4）掌握码制及其转换真值的概念：用正负符号加绝对值来表示的数值，例如，+6、-8机器数的概念：连同数符一起数码化了的数，例如，01111、10111补码的概念：负数原码转换为补码（符号位保持不变，其余各位先取反，然后末位加1）[Y]补转换为[-Y]补（连同符号位一起取反，然后末位加1）5）定、浮点数表示方法掌握定点表示法，尤其是带符号定点表示的典型值。
掌握浮点表示法，浮点数的格式，规定浮点数格式后的典型值。
6）常见寻址方式关键掌握立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、间接寻址、变址寻址的概念。
2．理解：指令的基本格式，地址结构。
掌握指令的基本格式包含的信息，二地址、一地址和零地址的概念3．了解：ASCII码，指令分类。
计算机原理学习指导
《计算机原理》学习指导刘亚维课程名称：计算机原理开课院系：远程教育学院开课学时：48学分：3授课对象：远程教育学院专升本计算机专业学生一、该课程应讲授的内容体系 (96)1．基本描述 (96)2．教学定位 (96)3．知识点与学时分配 (96)(1)计算机系统概论(2—3学时) (96)(2)系统总线(4学时) (96)(3)存储器(10学时) (97)(4)输入输出系统(8学时) (97)(5)计算机的运算方法及运算器(10—11学时) ： (97)(6)指令系统(5学时) (97)(7)CPU的结构和功能(6学时) (97)(8)控制单元的功能及设计方法(6学时) (97)二、教材选择 (97)三、课程讲授 (97)1．重点与难点 (97)第一章计算机系统概念 (97)第二章计算机的发展和应用 (98)第三章系统总线 (98)第四章存储器 (98)第五章输入输出系统 (98)第六章计算机的运算方法 (98)第七章指令系统 (99)第八章CPU的结构和功能 (99)第九章控制单元的功能 (99)第十章控制单元的设计 (100)2．讲授中应注意的方法等问题 (100)四、作业安排 (100)1．指导思想 (100)2．作业安排 (100)3．考题设计 (101)一、该课程应讲授的内容体系1．基本描述课程名称：计算机组成原理英文名称：PRINCIPLE OF COMPUTER ORGANIZATION总学时：讲授52学时；实验16学时。
授课对象：计算机科学与技术学院本科生。
课程要求：必修课分类：技术基础课开课时间：第5学期先修课：数字逻辑与数字电子技术汇编语言程序设计.2．教学定位《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业本科教学中的一门重要技术基础课，学习本课程旨在使学生掌握计算机硬件各子系统的组成原理及实现技术，建立计算机系统的整体概念，对没计开发计算机系统有重要作用。
为今后学习计算机系统结构、计算机网络、计算机容错技术、计算机并行处理、计算机分布式处理技术等课程打好基础。
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6、教材
• 计算机组成原理 第二版 蒋本珊 清华大学出版社 • 参考文献 [1] 王爱英，《计算机组成与结构》，北京：清华大学出版社，199 8 [2]俸远祯 阎慧娟 罗克露等，《计算机组成原理》，北京：电子工 业出版社，1995 [3]计算机组成与系统结构 袁春风编著 清华大学出版社 [3] 徐爱萍，《计算机组成原理-习题与解析》，北京：清华大学出 版社，1997 [4] 白中英等，《计算机组成原理题解、题库与实验》，北京：科 学出版社，1996
4、课程的特点
• • • • 基础要好，知识面要广，课程有承上启下的作用。 概念多，难度大。扎实的数字逻辑、数字电路的知识。 1）多整理复习 2）已经简化，哪里需要掌握哪里不需要掌握注意
5.课程情况
• B3考查 • 48学时 含12实验 考核方式： • 平时成绩 10% • 上机实验 20% • 考试成绩 70%
计算机组成原理 computer organization
计算机系：庄丽华 Email： zlh@ 办公地点：计算机楼405室
1、课程介绍
• 《计算机组织与系统结构》是计算机科学与技术专业 的一门主干课程，从课程的地位来说，它在专业基础 课和专业课之间起着承上启下的作用，应此一般安排 在《数字逻辑》和《汇编语言》课程之后。 • 本课程以冯．诺依曼计算机模型作为教学起点，介绍 计算机的组织结构和工作原理，剖析计算机的运算器、 存储器、控制器和输入输出设备的组成、工作原理与 相互关系。
2.课程目的
• 使学生对计算机的内部结构、功能部件、功能特征、 性能以及交互方式全面掌握，通过本课程的学习和行程序的黑匣子，可以从计算机的组成原理和系 统结构，完整说明计算机的工作过程，并能根据计算 机的特征编写出更加高效的程序，为后继课程的学习 奠定组成与结构的整机硬件工作的基础。
3、学习地位
学习有什么用？ • 1）、建立起计算机整机概念 • 空间概念： • 时间概念 ：串行 并行 • 2）、抽象概念实例化 • 抽象概念现实化-把抽象概念与生活中的实例联系起来 • 方法和现实生活中的处理方法比较，优秀的方法可以直接指导你 的生活方式，激发学习兴趣。 • 3）、用已经掌握的知识来理解新知识。 • 比如二进制、浮点数