计算机组成原理实验五
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五报告
实验报告课程计算机组成原理姓名学号实验项目微程序控制单元实验同组姓名学号指导教师专业班级计算机科学与技术09实验时间2011-6-20实验五 微程序控制单元实验一、实验目的⒈掌握时序产生器的组成方式。
⒉熟悉微程序控制器的原理。
⒊掌握微程序编制及微指令格式。
二、实验要求按照实验步骤完成实验项目，熟悉微程序的编制、写入、观察运行状态。
三、实验原理⒈微程序控制电路微程序控制器的组成见图7-7-1，其中控制存储器采用4片6116静态存储器，微命令寄存器32位，用三片8D触发器(273)和一片4D(175)触发器组成。
微地址寄存器6位，用三片正沿触发的双D触发器(74)组成，它们带有清零端和置位端。
在不判别测试的情况下，T2时刻打入微地址寄存器的内容即为下一条微指令地址。
当T4时刻进行测试判别时，转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过置位端将某一触发器输出端置为“1”状态，完成地址修改。
⒉微指令格式表7-7-1M25M24M23M22M21中断M19M18M17M16M15M14M13M12M11M10M9M8C B A AR保留位PX3A9A8CE LOAD CN M S0S1S2S3PX2LDARM7M6M5M4M3M2876543M1M0 LDPC LDIR LDDR2LDDR1LDR0WE UA0UA1UA2UA3UA4UA5PX1SW-BA 字段B 字段⒊ 微程序流程与代码图7-7-3为几条机器指令对应的参考微程序流程图，将全部微程序按微指令格式变成二进制代码，可得到模型机（一）所列举的8位指令代码。
图7-7-3 微程序流程图中断M9M1PX3PX2PX1选择测试字关闭测试001P (1)识别操作码010P (2)判寻址方式011P (Z)Z 标志测试100P (I)中断响应101P (D)中断服务11P (C)C 标志测试111保留位图7-7-1 微控制器其中UA5~UA0为6位的后续微地址，A 、B 二译码字段，分别由6个控制位译码输出多位。
计算机组成原理第五版实验报告
实验报告1实验名称运算器组成：实验微程序控制器方式和独立方式实验地点实验日期成绩实验目的1. 熟悉逻辑测试笔的使用方法。
2. 熟悉TEC-8模型计算机的节拍脉冲T1、T2、T3;3. 熟悉双端口通用寄存器组的读写操作；4. 熟悉运算器的数据传送通路；5. 验证74LS181的加、减、与、或功能；6. 按给定的数据，完成几种指定的算术、逻辑运算运算。
7. 按照表中提供的功能自行验证其中几种即可。
（独立方式）双端口寄存器组由1片EPM7064（U40）（图2.2中用虚线围起来的部分）组成，内部包含4个8位寄存器R0 R1、R2、R3, 4选1选择器A, 4选1选择器B和1个2-4译码器。
根据信号RD1 RD0的值，4选1选择器A从4个寄存器中选择1个寄存器送往ALU的A端口。
根据信号RS1 RS0的值，4选1选择器B从4个寄存器中选择1个寄存器送往ALU的B端口。
2-4译码器对信号RD1 RD0进行译码，产生信号LR0 LR2、LR3 LR4,任何时刻这4个信号中只有一个为1, 其它信号为0。
LR3~LR0指示出被写的寄存器。
当DRW言号为1时，如果LR0为1，则在T3的上升沿，将数据总线DBUS上的数写入R0寄存器，余类推。
数据开关SD7~SD0是8个双位开关。
用手拨动这些开关，能够生成需要的SD7~SD0的值。
数据开关驱动器SWD是1片74 LS 244(U50)。
在信号SBUS为1时，SD7~SD0通过SWD送往数据总线DBUS在本实实验原理验中，使用数据开关SD7~SD0设置寄存器R0 R1、R2和R3的值。
ALU 由2 片74LS181(U41 和U42)、1 片74LS74、1 片74 LS 244、1片74 LS 245禾口1片74LS30构成。
74LS181完成算术逻辑运算，74 LS245禾口74 LS 30产生Z标志，74 LS 74保存标志C和标志Z。
ALU对A7~A0和B7~B0上的2个8位数据进行算术逻辑运算，运算后的数据结果在信号ABUS为1时送数据总线DBUS(D7~D0,运算后的标志结果在T3的上升沿保存进位标志位C和结果为0标志位Z。
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。
计算机组成原理实验报告 (5)
计算机与信息学院计算机组成原理实验报告专业班级计算机科学月技术13-3班学生姓名及学号2013211696 孙长中课程教学班号0003班任课教师陈田实验指导教师陈田实验地点逸夫楼 407 2015~2016学年第一学期实验一通用寄存器实验一、实验目的1.熟悉通用寄存器的数据通路。
2.掌握通用寄存器的构成和运用。
二、实验要求在掌握了AX、BX运算寄存器的读写操作后，继续完成CX、DX通用寄存器的数据写入与读出。
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CX （R1 R0）、DX（R3 R2）通用寄存器组。
图中X2 X1 X0定义输出选通使能，SI、XP控制位为源选通选择。
RXW为寄存器数据写入使能，OP、DI为目的寄存器选择。
DRCK信号为寄存器写脉冲，下降沿有效。
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. 实验连线连线 信号孔 接入孔作用有效电平 1 DRCK CLOCK 单元手动实验状态的时钟来源下降沿打入2 W K6(M6) 总线字长：0=16位字操作，1=8位字节操作3 X2 K10(M10) 源部件定义译码端X2 三八译码 八中选一 低电平有效4 X1 K9(M9) 源部件定义译码端X15 X0 K8(M8) 源部件定义译码端X06 SI K19(M19) 源寄存器编址：0=CX ，1=DX ，定义到M197 XP K7(M7) 源寄存器奇偶位：0=偶寻址，1=奇寻址8 RXW K18(M18) 寄存器写使能，本例定义到M18位低电平有效9 DI K17(K17) 目标寄存器编址：0=CX ，1=DX ，定义到M17 10OPK16(M16) 目标寄存器奇偶位：0=偶寻址，1=奇寻址2. 寄存器的读写操作 1.目的通路当RXW=0时，由DI 、OP 编码产生目的寄存器地址，详见下表。
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。
CPU计算机组成原理实验报告
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实验⼀静态随机存取存贮器实验⼀.实验⽬的了解静态随机存取存贮器的⼯作原理；掌握读写存贮器的⽅法。
⼆.实验内容实验仪的存贮器MEM单元选⽤⼀⽚静态存贮器6116（2K×8bit）存放程序和数据。
CE：⽚选信号线，低电平有效，实验仪已将该管脚接地。
OE：读信号线，低电平有效。
WE：写信号线，低电平有效。
A0..A10: 地址信号线。
I/O0..I/O7:数据信号线。
SRAM6116存贮器挂在CPU的总线上，CPU通过读写控制逻辑，控制MEM的读写。
实验中的读写控制逻辑如下图：读写控制逻辑M_nI/O⽤来选择对MEM还是I/O读写，M_nI/O = 1，选择存贮器MEM；M_nI/O = 0，选择I/O设备。
nRD = 0为读操作；nWR = 0为写操作。
对MEM、I/O的写脉冲宽度与T2⼀致；读脉冲宽度与T2+T3⼀致，T2、T3由CON单元提供。
存贮器实验原理图存贮器数据信号线与数据总线DBus相连；地址信号线与地址总线ABus相连，6116的⾼三位地址A10..A8接地，所以其实际容量为256字节。
数据总线DBus、地址总线ABus、控制总线CBus与扩展区单元相连，扩展区单元的数码管、发光⼆极管上显⽰对应的数据。
IN单元通过⼀⽚74HC245(三态门)，连接到内部数据总线iDBus上，分时提供地址、数据。
MAR由锁存器（74HC574，锁存写⼊的地址数据）、三态门（74HC245、控制锁存器中的地址数据是否输出到地址总线上）、8个发光⼆极管（显⽰锁存器中的地址数据）组成。
T2、T3由CON单元提供，按⼀次CON单元的uSTEP键，时序单元发出T1信号；按⼀次uSTEP键，时序单元发出T2信号；按⼀次uSTEP键，时序单元发出T3信号；再按⼀次uSTEP键，时序单元⼜发出T1信号，……按⼀次STEP键，相当于按了三次uSTEP键，依次发出T1、T2、T3信号。
其余信号由开关区单元的拨动开关模拟给出，其中M_nI/O应为⾼（即对MEM 读写操作）电平有效，nRD、nWR、wMAR、nMAROE、IN单元的nCS、nRD 都是低电平有效。
指导-组成原理DICE-CP226实验一至五
实验指导DICE-CP226系统概述1.1 DICE-CP226特点1、采用总线结构DICE-CP226实验系统使用三组总线即地址总线ABUS、数据总线DBUS、指令总线IBUS和控制信号，CPU、主存、外设和管理单片机等部件之间通过外部数据总线传输，CPU内部则通过内部数据总线传输信息。
各部件之间，通过三态缓冲器作接口连接。
2、计算机功能模块化设计DICE-CP2226为实验者提供运算器模块ALU，众多寄存器模块（A，W，IA ，ST，MAR，R0…R3等），程序计数器模块PC，指令部件模块IR，主存模块EM，微程序控制模块〈控存〉uM，微地址计数器模块UPC，组合逻辑控制模块及I/O等控制模块。
各模块间的电源线、地线、地址总线和数据总线等已分别连通，模块内各芯片间数据通路也已连好，各模块的控制信号及必要的输出信号已被引出到主板插孔，供实验者按自己的设计进行连接。
3、智能化控制系统在单片机监控下，管理模型机运行和读写，当模型机停机时，实验者可通过系统键盘，读写主存或控存指定单元的内容，使模型机实现在线开发。
模型机运行时，系统提供单步一条微指令（微单步）、单步一条机器指令（程单步），连续运行程序及无限止暂停等调试手段，能动态跟踪数据，流向、捕捉各种控制信息。
4、提供两种实验模式①手动运行“Hand……”：通过拨动开关和发光二极管二进制电平显示，支持最底层的手动操作方式的输入/输出和机器调试。
②自动运行：通过系统键盘及液晶显示器或PC机，直接接输入或编译装载用户程序<机器码程序和微程序>，实现微程序控制运行。
5、开放性设计运算器采用了EDA技术设计，随机出厂时，已提供一套已装载的方案，能进行加、减、与、或、带进位加、带进位减、取反、直通八种运算方式，若用户不满意该套方案，可自行重新设计并通过JTAG 口下载。
用户还可以设计自己的指令/微指令系统。
系统中已带三套指令/微程序系统，用户可参照来设计新的指令/微程序系统。
计算机组成原理实验报告
计算机组成原理实验报告实验名称：计算机组成原理实验报告摘要：本实验旨在通过对计算机组成原理的实际操作，加深对计算机硬件组成和工作原理的理解。
通过实验，我们深入学习了计算机的基本组成部分，包括中央处理器（CPU）、存储器（内存和外存）、输入输出设备等，并通过实际操作和数据收集，探究了这些组成部分的工作原理和性能评估。
1. 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，它涉及到计算机硬件的基本组成和工作原理。
通过实验，我们可以更深入地了解计算机的内部结构和工作原理，加深对计算机组成原理的理解。
2. 实验目的本实验的目的是通过实际操作，加深对计算机组成原理的理解，具体目标包括：- 理解计算机的基本组成部分，包括中央处理器（CPU）、存储器（内存和外存）、输入输出设备等；- 掌握计算机组成部分的工作原理，包括指令执行过程、数据传输过程等；- 学习使用性能评估工具，对计算机组成部分进行性能评估；- 分析实验结果，总结实验中的问题和经验。
3. 实验设备和材料- 计算机硬件：包括主机、显示器、键盘、鼠标等；- 实验软件：计算机组成原理实验软件；- 实验材料：实验指导书、实验报告模板等。
4. 实验方法4.1 实验步骤本实验分为以下几个步骤：1) 打开计算机并登录操作系统；2) 启动计算机组成原理实验软件；3) 根据实验指导书的要求，完成实验任务；4) 记录实验过程中的关键数据和观察结果；5) 关闭计算机组成原理实验软件；6) 关机并退出操作系统。
4.2 实验内容本实验包括以下几个内容：1) CPU性能评估：通过实验软件模拟CPU的运行过程，使用性能评估工具记录CPU的运行时间、指令执行速度等关键数据，并进行分析和比较。
2) 存储器性能评估：通过实验软件模拟存储器的读写过程，使用性能评估工具记录存储器的读写速度、延迟等关键数据，并进行分析和比较。
3) 输入输出设备性能评估：通过实验软件模拟输入输出设备的工作过程，使用性能评估工具记录输入输出设备的响应时间、传输速度等关键数据，并进行分析和比较。
计算机组成原理实验实验五
实验报告课程名称计算机组成原理部件实验实验项目实验五微程序控制器组成实验系别___ _计算机学院 _ ______专业___ 计算机科学与技术 ___班级/学号___计科1601/2016011155___学生姓名 ______罗坤__ ________实验日期_（2018年5月24日）成绩_______________________指导教师吴燕实验五微程序控制器组成实验一．实验目的1)了解微程序控制器的结构组织与工作原理2)了解微程序控制器的工作过程3)了解机器指令和微指令之间的关系4)掌握控制台指令的使用方法5)学会编写ADD与STA两条指令的微程序二．实验电路三．实验设备1)数据通路板（B板），控制信号板（A板），微程序控制板（C板）四．实验内容将下述程序，利用控制台指令WM，写入储存器M2114，按2.7小结的微程序流程图执行，观察其工作流程，理解计算机内机器指令的执行过程。
10H 0 1 0 0 0 0 0 1 LDI 06H,R1 06H→R1 11H 0 0 0 0 0 1 1 012H 0 1 0 0 0 0 1 0 LDI 03H,R2 03H→R2 13H 0 0 0 0 0 0 1 114H 1 1 0 1 0 1 1 0 ADD R1,R2 (R1)+(R2)→R2 15H 0 0 0 0 0 1 1 0 STA X0,18,R2 (R2)→M18 16H 0 0 0 1 1 0 0 017H 0 1 1 1 0 0 0 0 HLT 停机五．实验数据μAR=00SW=11H(SW)→BUS,BUS→IRK QD(T4)μAR=01,TJ=1SW=10H(SW)→BUS,BUS→PCK QD(T4)μAR=02(PC)→ARK QD(T4)μAR=03,TJ=1SW=41H(SW)→BUS,BUS→DR1K QD(T4)μAR=53,TJ=1(DR1)→BUS,BUS→RAM,(PC)+1K QD(T4)μAR=02(PC)→ARK QD(T4)μAR=03,TJ=1SW=06H(SW)→BUS,BUS→DR1K QD(T4)μAR=53,TJ=1(DR1)→BUS,BUS→RAM,(PC)+1 K QD(T4)μAR=02(PC)→ARK QD(T4)μAR=03,TJ=1SW=42H(SW)→BUS,BUS→DR1K QD(T4)μAR=53,TJ=1(DR1)→BUS,BUS→RAM,(PC)+1 K QD(T4)μAR=02(PC)→ARK QD(T4)μAR=03,TJ=1SW=03H(SW)→BUS,BUS→DR1K QD(T4)μAR=53,TJ=1(DR1)→BUS,BUS→RAM,(PC)+1 K QD(T4)μAR=02(PC)→ARK QD(T4)μAR=03,TJ=1SW=D6H(SW)→BUS,BUS→DR1K QD(T4)μAR=53,TJ=1(DR1)→BUS,BUS→RAM,(PC)+1 K QD(T4)μAR=02(PC)→ARK QD(T4)μAR=03,TJ=1SW=06H(SW)→BUS,BUS→DR1K QD(T4)μAR=53,TJ=1(DR1)→BUS,BUS→RAM,(PC)+1 K QD(T4)μAR=02(PC)→ARK QD(T4)μAR=03,TJ=1SW=18H(SW)→BUS,BUS→DR1K QD(T4)μAR=53,TJ=1(DR1)→BUS,BUS→RAM,(PC)+1 K QD(T4)μAR=02(PC)→ARK QD(T4)μAR=03,TJ=1SW=70H(SW)→BUS,BUS→DR1K QD(T4)μAR=53,TJ=1(DR1)→BUS,BUS→RAM,(PC)+1 K QD(T4)μAR=00SW=00H(SW)→BUS,BUS→IRK QD(T4)μAR=01,TJ=1SW=10H(SW)→BUS,BUS→PCK QD(T4)μAR=02(PC)→ARK QD(T4)μAR=03,TJ=1(SW)→BUS,BUS→DR1K QD(T4)μAR=50,TJ=1(DR1)→BUS,BUS→PCK QD(T4)μAR=580→INIRK QD(T4)μAR=57(PC)→AR,(PC)+1K QD(T4)μAR=56RAM→BUS,BUS→IRK QD(T4)μAR=14(PC)→AR,(PC)+1K QD(T4)μAR=08RAM→BUS,BUS→Rd (R1=06H)K QD(T4)μAR=57(PC)→AR,(PC)+1K QD(T4)μAR=56RAM→BUS,BUS→IRK QD(T4)μAR=14(PC)→AR,(PC)+1K QD(T4)μAR=08RAM→BUS,BUS→Rd (R2=03H)K QD(T4)μAR=57(PC)→AR,(PC)+1K QD(T4)μAR=56RAM→BUS,BUS→IRK QD(T4)μAR=1D(Rs)→BUS,BUS→DR2K QD(T4)μAR=0D(Rd)→BUS,BUS→DR1K QD(T4)μAR=2D(DR1)+(DR2)→BUS→Rd (SW=09H→R2) K QD(T4)μAR=57(PC)→AR,(PC)+1K QD(T4)μAR=56RAM→BUS,BUS→IRK QD(T4)μAR=21(Rd)→BUS,BUS→RAM (R2=09H→M18) K QD(T4)μAR=57(PC)→AR,(PC)+1K QD(T4)μAR=56RAM→BUS,BUS→IRK QD(T4)μAR=17TJμAR=55六．实验总结通过对实验五微程序控制器组成实验的学习，了解了微程序控制器的结构组织与工作原理，了解了微程序控制器的工作过程，了解了机器指令和微指令之间的关系，掌握了控制台指令的使用方法，学会了编写ADD与STA两条指令的微程序，并通过吴燕老师的详细讲解，使得我对微程序控制器组成有了进一步的理解，对今后自行设计微程序控制器的学习奠定了一定的基础，也对实验的流程更加深入掌握，进而形成良性学习。
淮海工学院计算机组成原理实验五
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：微控制器实验班级：计算机131学号：2013122699姓名：李健伟一、实验目的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。
二、实验原理实验所用的时序电路原理如图2.6.1所示,可产生4个等间隔的时序信号TS1～TS4 ，其中SP为时钟信号，由实验机上时钟源提供，可产生频率及脉宽可调的方波信号。
学生可根据实验要求自行选择方波信号的频率及脉宽。
为了便于控制程序的运行，时序电路发生器设计了一个启停控制触发器UN1B，使TS1～TS4信号输出可控。
图中“运行方式”、“运行控制”、“启动运行”三个信号分别是来自实验机上三个开关。
当“运行控制”开关置为“运行”，“运行方式”开关置为“连续”时，一旦按下“启动运行”开关，运行触发器UN1B的输出QT一直处于“1”状态，因此时序信号TS1～TS4将周而复始地发送出去；当“运行控制”开关置为“运行”，“运行方式”开关置为“单步”时，一旦按下“启动运行”开关，机器便处于单步运行状态，即此时只发送一个CPU周期的时序信号就停机。
利用单步方式，每次只运行一条微指令，停机后可以观察微指令的代码和当前微指令的执行结果。
另外，当实验机连续运行时，如果“运行方式”开关置“单步”位置，也会使实验机停机。
⑴微程序控制电路微程序控制器的组成如图2.6.2，其中控制存储器采用3片E2PROM 2816芯片，具有掉电保护功能，微命令寄存器18位，用两片8D触发器74LS273（U23、U24）和一片4D 触发器74LS175（U27）组成。
微地址寄存器6位，用三片正沿触发的双D触发器74LS74（U14～U16）组成，它们带有清“0”端和预置端。
在不判别测试的情况下，T2时刻打入微地址寄存器的内容即为下一条微指令地址。
当T4时刻进行测试判别时，转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过强置端将某一触发器置为“1”状态，完成地址修改。
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项目及实验报告
计算机组成原理实验项目实验一运算器组成（2学时）验证性实验内容：使用181四位算术逻辑芯片实现八位算术逻辑运算实验。
基本要求：1、掌握简单运算器的数据传送通路；2、验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能。
实验二存储器原理（2学时）验证性实验内容：通过总线系统验证存储器的存储功能。
基本要求：1、掌握静态随机存储器RAM工作特性及数据的读写方法；2、掌握存储器读/写电路的设计方法。
实验三寄存器实验（2学时）验证性实验内容：使用八位寄存器验证寄存器的存储功能。
基本要求：1、掌握寄存器操作时序。
2、掌握寄存器电路的连接方法。
实验四时序生成电路实验（2学时）设计性实验内容：验证控制器所需要的T1~T4的生成。
基本要求：1、掌握模型机时序特征；2、设计时序生成电路。
3、通过示波器验证T1~T4的状态周期。
实验五微程序控制器（2学时）验证性实验内容：使用模型机验证微指令与微操作的关系，验证微程序执行时序。
基本要求：1、掌握时序产生器的工作原理和组成原理；2、掌握微程序的编制、写入、观察微程序的执行；3、掌握硬布线控制器的组成原理、设计方法；4、了解硬布线控制器和微程序控制器的各自优缺点。
掌握简单运算器的数据传送通路。
三、主要仪器设备计算机、Proteus仿真软件、模型机仿真软件计算机硬件实验室实验报告课程名称：姓名学号班级成绩设备名称及软件环境实验名称实验日期一．实验内容题目及要求二．理论分析或算法分析芯片功能以及芯片真值表三．实现方法（含实现思路、程序流程图、实验电路图和源程序列表等）电路图及相关说明四．实验结果分析（含执行结果验证、输出显示信息、图形、调试过程中所遇的问题及处理方法等）结果真值表，运行态抓图，以及相关的说明五．结论验证了什么？和题目要求对应报告提交日期（注意：内容写不下时可另附页。
）。
计组实验报告5
本次实验锁存器相当于寄存器，起到缓冲数据的作用。第一组实验中数据开关设置的
是（01H），使数据直接存入锁存器中。将数据开关设置成（02H），数据也直接存入锁存 器中，此时，数据总线和锁存输出显示(02H)。
七、实验总结
本次实验主要掌握了输入/输出的硬件电路，对锁存器的功能有了进一步的体会。实验 步骤简单易懂，实验过程顺利。
设置数据开关，具体操作步骤如下：
数据开关
（00000001）
三态门 CBA=000
CE=0 SW-B=1
寄存器ＤＲ２
（00000001）
LDDR1=0 LDDR2=1 按单步建
寄存器ＤＲ１
（00000001）
LDDR1=1 LDDR2=0 按单步建
结果分析：
运算单元的 DR1、DR2 与数据总线都显示（01H）。
（1）按单步键后，数据总线显示(00H)，内存显示(11H)，地址总线显示(00H)。 再按单步键后，数据总线显示(11H)。
（2）按单步键后，数据总线显示(01H)，内存显示(12H)，地址总线显示(01H)。 再按单步键后，数据总线显示(12H)。
（3）按单步键后，数据总线显示(02H)，内存显示(13H)，地址总线显示(02H)。
（４）寄存器判零
在保持带进位减法运算所设置的状态下，令ＡＲ＝１，按【单步】，若零标志灯Ｚ“亮”， 表示当前运算结果为零，反之表示结果不为零。
结果分析：
这个实验结果Ｚ灯亮。因为带进位减法运算的结果是（00H）。所以，当 Z 灯亮时结
果为零。
六、实验总结
（1）通过这个实验，熟悉了判零实验的硬件，基本了解了判零实验的原理，加深了 对寄存器判零的理解。
LDAR 为高电平有效，而 WE 为读/写(W/R)控制信号，当 WE=0 时进行读操作，当 WE=1 时进行写操作。
计算机组成原理第五版实验报告
实验报告1实验名称运算器组成：实验微程序控制器方式和独立方式实验地点实验日期成绩实验目的1.熟悉逻辑测试笔的使用方法。
2.熟悉TEC-8 模型计算机的节拍脉冲T1、T2、T3；3.熟悉双端口通用寄存器组的读写操作；4.熟悉运算器的数据传送通路；5.验证74LS181 的加、减、与、或功能；6.按给定的数据，完成几种指定的算术、逻辑运算运算。
7.按照表中提供的功能自行验证其中几种即可。
（独立方式）实验原理1.1微程序控制器双端口寄存器组由1 片EPM7064(U40)(图2.2 中用虚线围起来的部上图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。
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，手工连线是绝对有必要的。
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。
实验报告2双端口存储器实验电路图双端口RAM 电路由1 片IDT7132 及少许附加电路组成，存放程序和数据。
IDT7132 有2 个端口，一个称为左端口，一个称为右端口。
2 个端口各有独立的存储器地址线、数据线和3 个读、写控制信号： CE#、R/W#和OE#，可以同时对器件内部的同一存储体同时进行读、写。
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实验学时
8
实验日期
12月1日
实验目的
1．熟悉微程序控制器的原理
2．掌握微程序编制、写入并观察运行状态
实验要求
按照实验步骤完成实验项目，熟悉设置微地址、微指令输出的方法。
实验环境(实验设备)
CPT-A及CPT-B组成
实验原理
1．8位微地址寄存器由2片74LS161组成
2．3片6264为微程序存储器
3．24位微程序锁存器由3片74LS374组成。如图
图12微程序控制单元布局图
图13微程序控制单元原理图
1．由于本系统中指令系统规模不大、功能较简单，微指令可以采用全水平、不编码的方式，每一个微操作信号由1位微代码来表示，24位微代码至少可表示24个不同的微操作控制信号。如要实现更多复杂的操作可通过增加一些译码电路来实现。
2．增量方式来控制微代码的运行顺序，每一条指令的微程序连续存放在微指令存储器连续的单元中。
3．每一指令的微程序的入口地址是通过对指令操作码的编码来形成的。在本系统指令码最长为8位，那么最多可形成256条指令。
4．在微程序存储器的0单元存放取指指令，在启动时微地址寄存器清0，执行取指指令。
5．每一段微程序都以取指指令结束，以取得下一条指令。
4．置MLD＝1，微代码的地址MD0～MD7（对应二进制开关H0~H7）为05H（对应开关如下表）
H7
H6
H5
H4
H3
H2
H1
H0
H23
MD7
MD 6
MD 5
MD 4MDBiblioteka 3MD 2MD 1
MD 0
MLD
0
0
0
0
0
1
0
1
0
5．按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在MCK上产生一个上升沿，把MD0～MD7打入74LS161，微地址指示灯MA0～MA7将显示为05H，微程序存储器把05H单元的内容输出。
数学与计算机学院
实验报告
（2013 / 2014学年第1学期）
课程名称
计算机组成原理
课程代码
实验时间
2013
年
12
月
1
日
指导单位
西华大学数学与计算机学院实验中心
指导教师
牟行军
学生姓名
徐千
年级
2011级
学号
312011080605334
专业
数计
成绩
实验名称
微程序控制单元实验
实验地点
6A-417
实验类型
五、指导教师评语
成绩
批阅人
日期
2．按启停单元中的运行按钮，置实验机为运行状态。此时微程序存储器为读状态，微地址寄存器（74LS161）确定了当前微程序存储器的地址，并且输出24位微操作（M0～M23）。
3．按脉冲单元中的PLS2脉冲按键，在MOCK上产生一个上升沿，把当前微程序存储器输出的微指令打入微指令锁存器。可在CPT-B上的微指令指示灯显示出当前微指令，应为11H、11H、11H。
6．在本系统内，MLD为置微地址的控制信号，MCK为工作脉冲。当MLD＝0、MCK有上升沿时，把MD0～MD7的值作为微程序的地址，打入微地址寄存器。当MLD＝1、MCK有上升沿时，微地址计数器自动加1。
实验步骤
1．将MD0～MD7、MLD接入二进制开关上，将MCK、MOCK分别接入脉冲单元上的PLS1、PLS2上。请按下表接线
信号定义
接入开关位号
MCK
PLS1孔
MOCK
PLS 2孔
MD0
H0孔
MD1
H1孔
MD2
H2孔
MD3
H3孔
MD4
H4孔
MD5
H5孔
MD6
H6孔
MD7
H7孔
MLD
H23孔
2．启停单元中的停止按钮，置实验机为停机状态。通过键盘把数据写入微程序存储器中，例如微地址0H中输入11H、11H、11H三个字节，在05H中输入55H、55H、55H三个字节，在06H中输入66H、66H、66H三个字节。键盘监控输入方法详情可参见附录一。
c)此处则应按“TAB”键切换到微代码处，输入11H、11H、11H三个字节，完毕后按“NEXT”键，直到地址为05H，相同方法输入55H、55H、55H三个字节，完毕后按“NEXT”键，在地址06H处输入66H、66H、66H三个字节，完毕后按“ENTER”键。输入完毕。
1．按启停单元中的停止按钮，置实验机为停机状态，此时微地址寄存器被请零。
6．按脉冲单元中的PLS2脉冲按键，在MOCK上产生一个上升沿的脉冲，把当前微指令打入微指令锁存器。可在CPT-B上的微指令指示灯显示出当前微指令，应为55H、55H、55H。
1．置MLD＝1。
2．按启停单元中的运行按钮，置实验机为运行状态。
3．按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在MCK上产生一个上升沿，微地址寄存器自动+1。若原来微地址为05H，那么当前的微地址指示灯MA0～MA7将显示为06H，同时微程序存储器输出06H单元中的内容。
3．键盘监控输入方法如下：
a)按键盘任意键进入键盘监控状态
b)自主菜单下选择“1”
屏幕上显示：ADDRMICROCODE
00xx xx xx
光标定位在地址处，按“TAB”键在地址与微代码之间切换，在光标所在处，按数字键即可对地址或者微代码进行修改；按“LAST”键，修改后的微指令写入相应单元后，地址减1；按“NEXT”键或者“ENTER”键，修改后的微指令写入相应单元后，地址加1。
4．按脉冲单元中的PLS2脉冲按键，在MOCK上产生一个上升沿，将微程序存储器输出的微指令打入微指令锁存器并输出。在CPT-B上的微指令指示灯应显示66H、66H、66H。
四、实验小结
通过这次实验，熟悉了微程序控制器的原理以及掌握了微程序编制、写入并观察运行状态。按照实验步骤以及老师讲解，同学的协助一起完成实验项目，熟悉设置微地址、微指令输出的方法。让我感到实验的重要性以及不是想象中的那么难。