计算机硬件基础实验报告Word文档下载推荐.docx

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HHHH

传送1

F=A

HLHL

传送2

F=B

中运算器操作功

能

三、实验设备：

1.TEC-G1计算机组成实验系统1台

2.双踪示波器1台

3.直流万用表1只

四、实验内容：

1.用逻辑笔测试时序信号T1、T2、T3。

2.对下述7组数据进行加、减、与、或运算。

（1）A=0F0H,B=10H

（2）A=10H,B=0F0H

（3）A=03H,B=05H

（4）A=0AH,B=0AH

（5）A=0FFH,B=0AAH

（6）A=55H,B=0AAH

（7）A=0C5H,B=61H

3.在实验过程中，记录每一步中有关信号的值,并对这些信号的作用予以解释。

五、实验步骤：

详见实验指导书P14-P16页。

六、实验结果：

1.用逻辑笔测试时序信号T1、T2、T3

时序信号

指示灯

高

低

2.7组数据的加、减、与、或运算结果与C、Z

标志位

数值运算

加

减

与

或

A=OFOH,

B=10H

A=10H,B

=OFOH

A=03H,B

=05H

A=OAH,B

=OAH

A=OFFH,

B=OAAH

A=55H,B

=OAAH

A=0C5H,

B=61H

3.试验中记录每一步中有关信号的值，并对这些

信号的作用予以解释

ALU

BUS

写入

D0-D7

A0-A7

B0-B7,加

重置

解释：

七、思考题：

（加分项目）

为什么在A总线上出现数据A、在B总线上出现数据B后，在数据总线DBUS上能够直接观测运算的数据结果，而标志结果却在下一步才能观测到？

答：

存储器读写实验

1.了解静态随机读写存储器MH6116勺基本工作特性及使用方法。

2.了解半导体存储器SRAM怎样存储和读出数据。

详见实验报告书P16-P19页。

注：

1.存储器器件HM6116外形图详见实验报告

书P17页

2.写操作时序图详见实验报告书P17页

3.读操作时序图详见实验报告书P18页

4.存储器实验电路图详见实验报告书P18页

1.TEC-G1计算机组成实验系统1台

2.双踪示波器1台（非必备）

3.直流万用表1只

1•将下列10十个数写入从地址23H开始的10个存储单元。

10H，11H，12H，13H，14H，2AH，2BH，25H，0FH，08H

2.从地址23H开始的存储单元连续读出10个数,并将读出的数和写入的数比较，看是否一致。

3.在存储器读、写的过程中,记录下有关信号的值,并且解释这些信号的作用。

详见实验报告书P19-P21页

六、实验结果：

1.实验内容1和2制作成动画录像收存

2.在存储器读、写的过程中，记录下有关信号的值，并且解释这些信号的作用

操作指示灯

SWBU

IRAMBLAR

SELA

LRW

ARIN

输入存

储地址

储信息

输入读

取地址

3.结合实验报告书P18页的存储器实验电路图,说明在TEC-G1模型见算计中是如何实现存储器的读写

在TEC-G1模拟计算机中，信号SWBU和

RAMBU能否同时为1?

为什么？

数据通路实验

1.了解TEC-G1模型计算机的数据通路。

2.了解各种数据在TEC-G1模型计算机数据通路

中的流动路径。

详见实验报告书P21-P23页。

TEC-G1模型计算机数据通路框图详见实验报告

书P22页。

3.万用直流表1只

1.向R0中写入35H,向R1中写入86Ho

2.将R0中的数写入存储器20H单元，从存储器

20H单元读数到R2

3.将R1中的数写入存储器20H单元，从存储器

20H单元读数到R3,

4.检查R2、R3的内容是否正确。

5.在上述任务中记录有关信号的值，并对信号的取值做出正确的解释。

详见实验报告书P23-P24页。

2.在实验过程中记录有关信号的值，并对信号的取值做出正确的解释

1.在实验报告书P23-P24页的实验步骤3-6

中是否改变了R0和R1的值？

2.在实验报告书的P24页的实验步骤6中A总线A7-A0上显示的是哪个寄存器的值？

答:

第15页

微程序控制器试验

一、实验目的：

1.掌握时序信号发生器的工作原理。

2.了解TEC-G1模型计算机的微程序控制器的原理。

3.学会微程序控制器的一般设计方法。

4.读懂微程序流程。

5.理解微程序流程图设计方法。

二、实验原理：

详见实验报告书P25-P30页。

1.时序信号发生器电路图详见实验报告书

P25页。

名称

助记

符

功

匕匕厶冃

指令

格式

IR7IR6

IR5IR4

IR3

IR2

IR1

IR0

ADDR0,Rs

RO<

-R0+

法

0000

减法

SUBRO,R

R0<

-R0-

0001

逻

辑

ANDR0,R

-R0andRs

0010

ORRO,R

-R0orRs

0011

传

送1

MOVA

Rd,R0

Rd<

-R0

0100

送2

MOVB

R0,Rs

-Rs

1010

取

数

LDR0,imm

-imm

0101

立即

数imm

存

R0,addr

-addr

0110

存储

器地址addr

C条

JCaddr

如果C=1,

件转移

储存

rdaa址地器

条

攀件转移

rdaaJz

一一圮rz到dBKa如转址

00o

停

机

LTAL

停、

暂T2

-1oo

-1

TEC-G1模型计算机指令系统

3.微程序流程图详见实验报告书P27页。

4.TEC-G1模型计算机的伪指令格式图详见实验报告书P28页。

5.微程序控制器电路图详见实验报告书P29页。

2.双踪示波器1台（非必备）

1.采用单周期方式追踪每种指令的执行过程。

2.记录每种指令执行中每一条微指令中控制信号的值，并做出正确解释。

3.说明指令JCADDF和JZADDR勺实现方法。

详见实验报告书P30-P32页。

1.实验内容制作成动画录像收存

2.记录每种指令执行中每一条微指令中控制信号的值，给出解释

3.说明指令JCADDF和JZADDR的实现方法

（1）JCADDR的实现方法：

（2）JZADDR的实现方法：

LD指令执行的过程中，微地址为15H时，为什么信号PCINC=1?

实验五：

TEG-G1模型计算机（微程序控制器）测试

1.通过测试程序的运行，进一步掌握机器指令与

微指令的关系

2.掌握从取出第一条指令开始，TEC-G1模型计

算机（微程序控制器）怎样一步步运行测试程序，从而掌握使用微程序控制器的简单计算机的基本工作原理。

3.通过运行测试程序，验证TEC-G1模型计算机的正确性。

结合以前的实验，初步掌握简单计算机（微程序控制器）的设计思路和设计方法。

详见实验报告书P32-P33页。

1.TEC-G1计算机组成实验系统1台。

1.运行程序1测试运算指令。

2.运行程序2测试存储器读写指令。

3.运行程序3测试条件转移指令。

详见实验报告书P34-P37页。

1.将程序1翻译成二进制格式，写入存储器，检查正确后，使用单微指令方式和连续方式各运行一次。

在单微指令方式运行时，每条指令执行后检查执行结果。

在连续方式运行时，程序1运行

结束后检查运行结果。

程序1如下：

START（OOH）:

LDR0,#95H

LDR1,#34H

ADDR0,R1

SUBR0,R1

MOVAR3,R0

LDR0,#0AAH

LDR2,#55H

ORR0,R2

ANDR0,R2

HALT

2•将程序2翻译成二进制格式，写入存储器，检查正确后，使用单微指令方式和连续方式各运行一次。

在单微指令方式运行时，每条指令执行后检查执行结果。

在连续方式运行时，程序1运行结束后检查运行结果。

程序2如下：

START（00H）:

LDR2,#22H

LDR3,#23H

STR0,14H

MOVBR0,R1

STR0,R1

MOVBR0,R2

STR0,16H

MOVBR0,R3

STR0,17H

3•将程序3翻译成二进制格式，写入存储器，检查正确后，使用单微指令方式和连续方式各运行一次。

程序3如下：

LDR1,#0A4H

JCS2

S1:

LDR0,#0AAH

JZR3

S2:

JCS1

MOVAR1,R0

S3:

HALT

1.从整体上叙述TEC-G1模型计算机的工作原理

程序1、2、3测试结果制作成动画录像收存

1.如果一条指令执行后需要查看执行结果，在取指微指令（微地址为01H）改变操作模式开关行不行？

2.在单微指令方式执行测试程序的过程中，拨动数据开关SD7-SD0会不会对程序的执行结果产生影响，请说明理由？

TEG-G1模型计算机（硬连线控

制器）测试

、实验目的：

1.通过测试程序的运行，进一步掌握机器指令与周期的关系。

2.掌握从取出第一条指令开始，TEC-G1模型计算机（硬连线控制器）怎样一步步运行测试程序，从而掌握使用硬连线控制器的简单计算机的基本工作原理。

3.通过运行测试程序，验证TEC-G1模型计算机

（硬连线）的正确性。

结合以前的实验，初步掌握简单计算机（硬连线控制器）的设计思路和设计方法。

详见实验报告书P41-P42页。

将程序1翻译成二进制格式，写入存储器，检查正确后，使用单周期方式和连续方式各运行一次。

在单周期方式运行时，每条指令执行后检查执行结果。

在连续方式运行时，程序1运行结束后检查运行结果。

程序1详见《实验五：

TEG-G1莫型计算机（微程序控制器）测试》的“实验结果”部分。

将程序2翻译成二进制格式，写入存储器，检查正确后，使用单周期方式和连续方式各运行一次。

程序2详见《实验五：

TEG-G1模型计算机（微程序控制器）测试》的“实验结果”部分。

将程序3翻译成二进制格式，写入存储器，检查正确后，使用单周期方式和连续方式各运行一次。

程序3详见《实验五：

五、实验步骤：

详见实验报告书P42-P44页。

1.程序1、2、3测试结果制作成动画录像收存

2.从整体上叙述TEC-G1模型算计机（硬连线控制器）的工作原理

如果一条指令执行后需要查看执行结果，在取指令周期W1改变操作模式开关行不行？

为什么?

实验七：

程序调试BEDU实验

1.熟悉调试程序DEBUG

2.掌握调试程序DEBU（操作步骤。

详见附录《实验七：

程序调试BEDU实验》的“基本操作”部分。

命令

功能简介

显示、修改寄存器内容

显示内存内容

显示、儂改PSW内容

修改内存内容

汇编指令

将内存块习人文件

r反汇加

将文件调人内存

单步执行指令

隹人端口的内容

口

在下一条指令上停止

将数据写人躺口

连续执存摘令

退出DEBVGt返回DOS

DEBU主要命令一览表

标志岛称

t）

溢出标志OF

方向标志DF

中断标志1F

符号标志SF

零标志ZF

辅助标志AF

奇偶标志PF

进位标志CF

DEBUC下符号与标志位对应表

1.个人笔记本电脑1台

2.DEBUG.EX程序

1.掌握调试程序DEBUGS基本命令。

2.在DEBUGS查看开机后执行的第一条指令。

3.在DEBUGS查看数据在内存中的存放情况。

程序调试BEDU（实验》的“操作步骤”部分。

实验内容1、2和3制作成动画录像收存

七、思考题：

（1）.开机后的第一条指令应该在内存的什么区域?

是在ROM还是RAM中?

（2）.开机后执行的第一条指令的地址是否固定？

内存操作数及寻址方法实验

1.熟练掌握DEBU（的常用命令，学会用DEBU（调试程序。

2.掌握数据在内存中的存放方式和内存操作数的几种寻址方式。

3.掌握简单指令的执行过程。

请将相应的信息写在对应的语句旁（用注释方式）:

（1）求两数和程序与两数多字节加减法程序：

MOVAX,1234

MOV[1000],AX

MOVBX,1002

MOVBYTEPTR[BX],20

MOVDL,39

INCBX

MOV[BX],DL

DECDL

MOVSI,3

MOV[BX+SI],DL

MOV[BX+SI+1],DL

MOVWORDPTR[BX+SI+2],2846

1用A命令输入上述程序，并用T命令逐条运行。

2每运行一条有关内存操作数的指令，要用D命令检查并记录有关内存单元的内容，注明是什么寻址方式。

注意：

D命令显示结果中右边的AscII字符及双字节数存放法。

（2）求累加和程序：

MOVBX,1000

MOVCX,10

SUBAX,AX

LOPADDAL,[BX]

ADCAH,O

LOOPLOP

INT3

1用A命令将程序输入到100H开始的内存中，在输入时记下标号LOP和J的实际地址，在输入LOOP指令时LOP用实际地址值代替。

2用命令NAA将此程序命名为文件AA（文件名可任取）。

3用R命令将BXCX改为程序长度值（即最后一条指令后面的地址减去开始地址）。

4用命令w100将此程序存到AA命名的磁盘文件中。

5用命令Q退出DEBUG

6用命令DEBUGAA!

次调入DEBUG口文件AA可用u命令检查调入程序。

若调入DEBUGS忘了加AA文件名，可用N命令和L命令将文件调入。

7用E命令在内存地址1000H处输入16个数字。

8用命令G-100J（J用实际地址代替），使程序运行并停在断点J上，检查AX和BX的值是否符合估计值。

9用T命令运行一步，观察程序方向（IP值）和CX值是否与估计一样，若不一样，检查程序是否有错。

10重复GJ与T命令，再检查AX的值是否正确。

⑪用G命令使程序运行到结束，检查AX的值是否正确。

（3）求多个多字节数据的加法程序：

MOVDI,1000

NOVCX,

MOVSI,2000

CLC

LOPMOVAL,[SI]

ADC[DI],AL

INCSI

INCDI

LOOPLOP

INT20

1用A命令输入此程序。

2用E命令在1000H开始处输入一个8B被加数，在2000H开始处输人一个8B加数，均为低字节在前面。

3用G命令运行此程序，并用D命令检查其结果（存放在哪里?

）,是否正确？

4将INT20H指令改为INT3，有何区别？

若不加这条指令，行不行？

试一试。

三、实验设备：

请依据自己计算机写出硬件配置：

1.求两数和程序与两数多字节加减法程序。

2.求累加和程序。

3.求多个多字节数据的加法程序。

详见附录《实验八：

内存操作数及寻址方法实验》的“基本操作”部分。

实验内容制作成动画录像收存

附

录

部

分

实验七调试程序DEBUG

实验目的

熟悉调试程序DEBU,掌握调试程序DEBU（操作步骤。

实验内容

（1）掌握调试程序DEBUG的基本命令。

（2）在DEBUG下查看开机后执行的第一条指令。

（3）在DEBUC下查看数据在内存中的存放情况。

基本操作

1.调试程序DEBUG

DEBUG.EX是DOS提供的一个调试汇编语言程序的程序，每个版本的DOS都带有该程序。

DEBUG!

序采用的是命令行方式，使用不方便，但实用性强，是学习汇编语言程序、计算机硬件等课程的有效工具。

1）DEBUG勺主要命令

DEBUGS主要命令如表实2-1所示（

表实2-1DEBUG主要命令一览表

显示、値改PSW内容

将内存块旨人文件

反汇加

将数抿写人端口

2）DEBUGS序的具体作用

（1）查看/修改寄存器、内存单元的内容。

（2）学习寻址方式和指令系统。

（3）了解计算机取指令，执行指令的工作过程。

（4）调试有问题的汇编语言程序。

DEBUGF符号与标志的对应关系如表

实2-2所示。

表实2-2DEBUG下符号与标志位对应表

标

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