计算机组成原理实验Word格式.docx

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实验内容与过程；

实验结果与分析。

各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。

填写注意事项

（1）细致观察，及时、准确、如实记录。

（2）准确说明，层次清晰。

（3）尽量采用专用术语来说明事物。

（4）外文、符号、公式要准确，应使用统一规定的名词和符号。

（5）应独立完成实验报告的书写，严禁抄袭、复印，一经发现，以零分论处。

实验报告批改说明

实验报告的批改要及时、认真、仔细，一律用红色笔批改。

实验报告的批改成绩采用百分制，具体评分标准由各院部自行制定。

实验报告装订要求

实验批改完毕后，任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列，装订成册，并附上一份该门课程的实验大纲。

实验项目名称：

运算器组成实验学时：

4

同组学生姓名：

严万建实验地点：

B404

实验日期：

11.28实验成绩：

批改教师：

批改时间：

1、实验目的和要求

（1）目的

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。

（2）要求

1、复习运算器的基本组成与工作原理。

2、掌握74LS181的工作原理。

二、实验仪器和设备

TDN-CM+计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。

三、实验过程

1、按照图1-2连接实验线路，仔细查线无误后，接通电源。

图1－2实验连接图

2、用二进制数码开关向DR1和DR2寄存器置数。

具体操作步骤图示如下：

数据开关

（10100111）

寄存器DR1

（01100101）

寄存器DR2

三态门

ALU-B=1

SW-B=0

LDDR1=0

LDDR2=1

T4=

LDDR1=1

LDDR2=0

检验DR1和DR2中存的数据是否正确，具体操作为：

关闭数据输入三态门（SW-B＝1），打开ALU输出三态门（ALU-B＝0），当置S3、S2、S1、S0、M为11111时，总线指示灯显示DR1中的数，而置成10101时总线指示灯显示DR2中的数。

3、验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能（采用正逻辑）

在给定DR1＝65、DR2＝A7的情况下，改变运算器的功能设置，观察运算器的输出，填入下表1-1中，并和理论分析进行比较、验证。

四、实验结果与分析

表1－1

DR1

DR2

S3S2S1S0

M=0（算术运算）

M=1

（逻辑运算）

Cn=1

无进位

Cn=0

有进位

65

A7

0000

F=（65）

F=（66）

F=（9A）

0001

F=（E7）

F=（E8）

F=（18）

0010

F=（7D）

F=（7E）

F=（82）

0011

F=（FF）

F=（00）

0100

F=（A5）

F=（A6）

F=（DA）

0101

F=（27）

F=（28）

F=（58）

0110

F=（BD）

F=（BE）

F=（C2）

0111

F=（3F）

F=（40）

1000

F=（8A）

F=（8B）

F=（BF）

1001

F=（OC）

F=（OD）

F=（3D）

1010

F=（A2）

F=（A3）

F=（A7）

1011

F=（24）

F=（25）

1100

F=（CA）

F=（CB）

1101

F=（4C）

F=（4D）

1110

F=（E2）

F=（E3）

1111

F=（64）

存储器实验实验学时：

12.5实验成绩：

掌握静态随机存储器RAM工作特性及数据的读写方法。

复习静态随机存储器RAM工作特性

了解三态门以及地址锁存器和6116的工作原理及组成

2、实验仪器和设备

3、实验过程

1、形成时钟脉冲信号T3，具体接线方法和操作步骤如下：

1）接通电源，用示波器接入方波信号源的输出插孔H24，调节电位器W1，使H24端输出实验所期望的频率的方波。

2）将时序电路模块中的φ和H23排针相连。

3）

在时序电路模块中有两个二进制开关“STOP”和“STEP”。

将“STOP”开关置为“RUN”状态、“STEP”开关置为“EXEC”状态时，按动微动开关START，则T3输出为连续的方波信号，此时调节电位器W1，用示波器观察，使T3输出实验要求的脉冲信号。

当“STOP”开关置为“RUN”状态，“STEP”开关置为“STEP”状态时，每按动一次微动开关START，则T3输出一个单脉冲，其脉冲宽度与连续方式相同。

4）关闭电源。

2、按图2-2连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。

由于存储器模块内部的连线已经接好，因此只需要完成实验电路的形成、控制信号模拟开关、时钟脉冲信号T3与存储模块的外部连接。

3、给存储器的00、01、02、03、04地址单元中分别写入数据11、12、13、14、15,具体操作步骤如下：

（以向0号单元写入11为例）

依次读出第00、01、02、03、04号单元中的内容，观察上述各单元中的内容是否写前面写入的一致。

具体操作步骤如下：

（从0号单元读出11数据为例）

四、实验结果

能依次显示出00，01，02，03，04号单元中的数据

微控制器实验实验学时：

12.12实验成绩：

1、掌握时序产生器的组成原理

2、掌握微程序控制器的组成原理

3、掌握微程序的编制、写入，观察微程序的运行

1．预习时序电路工作原理

2．预习微程序控制器的组成原理

1、图3－5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，可得到表3－2的二进制代码表。

图3－5微程序流程图

2、按图3－6连接实验线路，仔细检查无误后接通电源。

图3－6实验线路图

3、观测时序信号

用双踪示波器（或PC示波器功能）观察方波信号源的输出，时序电路中的“STOP”开关置为“RUN”，“STEP”开关置为“EXEC”。

按动START按键，从方波器上可观察到TS1、TS2、TS3、TS4各点的波形，比较他们的相互关系，画出其波形，并标注测量所得的脉冲宽度，见图3－7。

表3－2二进制代码表

4、观察微程序控制器的工作原理

1编程

A.将编程开关置为PROM状态

B.将实验板上“STATEUNIT”中的“STEP”开关置为“STEP”，“STOP”开关置为“RUN”。

C.用二进制模拟开关置微地址MA5-MA0。

D.在MK24-MK1开关上置微代码，24位开关对应24位显示灯，开关量为“0”时灯亮，开关量为“1”时灯灭。

E.启动时序电路（按动启动按钮“START”）即将微代码写出到E2PROM2816的相应地址对应的单元中。

F.重复C-E步骤，将表3－2的微代码写出2816。

图3－7

2校验

A.将编程开关置为READ（校验）状态

B.将实验板上的“STEP”开关置为“STEP”，“STOP”开关置为“RUN”。

D.按动启动按钮“START”键，读出微代码，观察显示灯MD24-MD1的状态（灯亮为0，灯灭为1），检查读出的微代码是否与写入相同。

如不同，则将开关置于PROM编程状态，重新执行①即可。

3单步运行

A.将编程开关置为RUN（运行）状态。

B.实验板的“STEP”及“STOP”开关保持原状。

C.操作CLR开关，使CLR信号1→0→1，微地址寄存器MA5-MA0清零，从而明确本机的运行入口微地址为000000（二进制）。

D.按动启动按钮“START”键，启动时序电路，则每按动一次启动键，读出一条微指令后停机，此时实验台上的微地址显示灯将显示所读出的一条指令。

4连续运行

B.将实验板上“STEP”开关置为“EXEC”状态。

C.使CLR信号1→0→1，此时微地址寄存器清零，从而明确本机的运行入口微地址为000000（二进制）。

D.启动时序电路，则可连续读出微指令。

4、实验结果与分析

按顺序显示00，20，22，27，20，22，27，20，22，27......

总线控制实验实验学时：

12.19实验成绩：

1.理解总线的概念及其特性

2.掌握总线传输控制特性

1、掌握总线的工作原理与传输控制特性

根据挂在总线上的几个基本部件，设计一个简单的流程：

1输入设备将一个数打入R0寄存器

2输入设备将另一个数打入地址寄存器

3将R0寄存器中的数写入到当前地址的存储器中

4将当前地址的存储器中的数用LED数码管显示

1、按照图4-2实验接线图进行连线。

2、具体操作步骤图示如下：

初始状态应设为：

关闭所有三态门（SW-B=1,CS=1,R0-B=1,LED-B=1），其他控制信号为LDAR=0,LDR0=0,W/R（RAM）=1,W/R（LED）=1。

图4－2实验接线图

LED灯显示63