计算机组织与结构实验报告

实验四、数据通路实验

一、实验目的及要求

1. 进一步熟悉TEC-8中各控制信号的作用和用法。 2. 了解TEC-8的数据通路结构。

3. 了解数据通路中数据流动的路径。

4. 将双端口数据存储器堆和双端口存储器模块联机。 二、实验连线及说明

数据通路实验中实现三种类型的操作：

（1）ALU运算结果写入制定寄存器（R0~R3）。 （2）ALU运算结果写入制定存储单元。

（3）将制定存储单元的内容写入指定存储器（R0~R3）。 实验连线：

三、实验任务

本次实验是前两次实验的综合，同学们应根据实验的具体内容设计必要的步骤，给出各步操作应有的控制信号状态。

1. R0=45H，R2=49H，将R0+R2的结果存入11H单元，R0-R2的结果存入22H单元 2. 将12H写入33H，8CH写入44H单元，实现33H单元的内容与44H单元的内容相加，结果写入R1。

3. 实现R3=R0|R2，R0=R1+R2。 四、实验内容 1.

R0=45H：RD0和RD1置为00，SD7~SD0置为01000101，SBUS置1，DRW置1，按动QD产生T3。

R2=49H：RD0和RD1置为10，SD7~SD0置为01001001，SBUS置1，DRW置1，按

计算机组织与结构

实验报告

目录

实验一 Hamming码 .................................................. 2 实验二乘法器 ....................................................... 4 实验三时序部件 ..................................................... 6 实验四 CPU算术逻辑单元实验 ........................................ 6 实验五 CPU指令译码器实验 .......................................... 7 实验六 CPU微程序控制器实验 ....................................... 10 实验七&八 CPU实验_无流水无cache ................................. 16

实验一 Hamming码

观察实验现象并记录相应数据

输入输出规则对应如下：

1．输入的8位操作数对应开关SD15~SD8，编码后的hamming

计算机组织与结构

实验报告

目录

实验一 Hamming码 .................................................. 2 实验二乘法器 ....................................................... 4 实验三时序部件 ..................................................... 6 实验四 CPU算术逻辑单元实验 ........................................ 6 实验五 CPU指令译码器实验 .......................................... 7 实验六 CPU微程序控制器实验 ....................................... 10 实验七&八 CPU实验_无流水无cache ................................. 16

实验一 Hamming码

观察实验现象并记录相应数据

输入输出规则对应如下：

1．输入的8位操作数对应开关SD15~SD8，编码后的hamming

南京工程学院

计算机工程学院

计算机组成与结构实验报告书

实验学生班级 k多媒体121 实验学生姓名 冯 逸 翔 学 号 240121215 实 验 地 点 信息楼A115

实验三 主存储器扩展实验

同组同学 吴 臻 实验日期 2014.12.04 实验仪器号 一、实验目的

1． 掌握TEC-XP+机的主存储器的组成及地址空间范围。

2． 掌握主存储器扩展的方法；掌握主存储器与CPU的连接方法。 3． 熟悉ROM芯片和RAM芯片在功能和使用方法等方面的同异之处。 4． 加深理解存储器部件在计算机整机系统中的作用。 二、实验内容

1. 设计扩展8K字存储器容量的线路图，标明数据线、地址线和控制信号的连接关

系。

2. 扩展教学机的存储器空间，为扩展存储器选择一个地址，并注意读写等控制信号的

正确状态。

3. 用监控程序的D、E命令对存储器进行读写，比较RAM（6116）、EEPROM（58C65）

在读写上的异同。

4. 用监控程序的A命令编写一段程序，对RAM（6116）进行读写，用D命令查看结果

是否正确。

5. 用监

实训一 微型机硬件的组装 1. 实训目的

(1)认识和会使用微型机硬件组装中的常用工具。 (2)了解微型机硬件配置、组装一般流程和注意事项。 (3) 学会自己动手配置、组装一台微型机。 2.实训内容及步骤 (1) 微型机硬件的认识

切断电源，将一台微型机的机箱打开，重点了解其硬件基本配置和连接方式。 ① 了解认识机箱

重点认识 机箱的作用、分类；机箱的内部、外部结构和机箱 前、后面板的结构等。 ② 了解认识电源

重点认识电源的作用、分类、结构、型号、电源输出/输入电压和电源连接器等。 ③ 了解认识CPU

主要包括CPU的型号、类型、主频、电压、厂商标志、封装形式，以及CPU性能等。 ④了解认识内存

认识了解微型机系统中的RAM，ROM，Cache等不同的功能特点和容量的大小，并进一步加深对内存在微型机系统中的重要性的认识。 ⑤了解认识主机板

了解并认识微型机主板的生产厂商、型号、结构、功能组成、采用的芯片组、接口标准、跳线设置、在机箱中的固定方法，及其与其他部件连接情况等。 ⑥了解认识软驱、硬盘、光驱

软驱：主要包括生产厂商、作用、类型、型号、外部结构、接口标准（数据及电源接口）以及与主板和电源的连接方式等。

硬盘：主要包括生产厂商、作用

计算机组成原理

姓 名：学 号：班 级：指导老师：刘宏申日 期：

实验报告

2013年6月

2.1 寄存器实验

实验要求：利用CPTH 实验仪上的K16..K23 开关做为DBUS 的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入寄存器，这些寄存器包括累加器A，工作寄存器W，数据寄存器组R0..R3，地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT。

实验目的：了解模型机中各种寄存器结构、工作原理及其控制方法。 实验1：A，W 寄存器实验 连接线表：

系统清零和手动状态设定：K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进入\手动状态。

将55H写入A寄存器

二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据55H

置控制信号为：

按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被写入A寄存器。

将66H写入W寄存器

二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据66H

置控制信号为：

按住STEP脉冲

2.1 算术逻辑运算单元实验

2.1.1 实验目的

1、掌握简单运算器的数据传输方式 2、掌握74LS181的功能和应用 2.1.2 实验要求

完成不带进位位算术、逻辑运算实验。按照实验步骤完成实验项目，了解算术逻辑运算单元的运行过程。

2.1.3 实验说明

2.1.3.1 ALU单元实验构成（如图2-1-1）

1、运算器由2片74LS181构成8位字长的ALU单元。 2、2片74LS374作为2个数据锁存器（DR1、DR2），8芯插座ALU-IN作为数据输入端，可通过短8芯扁平电缆，把数据输入端连接到数据总线上。

3、运算器的数据输出由一片74LS244（输出缓冲器）来控制，8芯插座ALU-OUT作为数据输出端，可通过短8芯扁平电缆把数据输出端连接到数据总线上。

图2-1-1

图2-1-2

2.1.3.2 ALU单元的工作原理（如图2-1-2） 数据输入锁存器DR1的EDR1为低电平，并且D1CK有上升沿时，把来自数据总线的数据打入锁存器DR1。同样使EDR2为低电平、D2CK有上升沿时把数据总线上的数据打入数据锁存器DR2。

算术逻辑运算单元的核心是由2片74LS181组成，它可以进行2个8位二进制数的算术逻辑运算，74LS1

计算机组成原理

姓 名：学 号：班 级：指导老师：刘宏申日 期：

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2013年6月

2.1 寄存器实验

实验要求：利用CPTH 实验仪上的K16..K23 开关做为DBUS 的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入寄存器，这些寄存器包括累加器A，工作寄存器W，数据寄存器组R0..R3，地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT。

实验目的：了解模型机中各种寄存器结构、工作原理及其控制方法。 实验1：A，W 寄存器实验 连接线表：

系统清零和手动状态设定：K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进入\手动状态。

将55H写入A寄存器

二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据55H

置控制信号为：

按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被写入A寄存器。

将66H写入W寄存器

二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据66H

置控制信号为：

按住STEP脉冲

计 算 机 组 成 原 理

实 验 报 告

成评 语： 绩 教 师： 年 月 日

班 级： 学 号： 姓 名： 地 点： 时 间： - 1 -

实验一 存储器实验

1、 FPGA中LPM_ROM定制与读出实验

实验课件参考：/CMPUT_EXPMT/EXPERIMENTS/EXPMT3 / 实验3-1.PPT

实验示例参考：/CMPUT_EXPMT/Experiments/Expmt3 / DEMO_3_1_rom

一．实验目的

1、掌握FPGA中lpm_ROM的设置，作为只读存储器ROM的工作特性和配置方法。 2、用文本编辑器编辑mif文件配置ROM，学习将程序代码以mif格式文件加载于lpm_ROM中； 3、在初始化存储器编辑窗口编辑mif文件配置ROM； 4、验证FPGA中mega_lpm_ROM的功能。

二．实验原理

ALTERA的FPGA中有许多可调用的LPM (L

郑州航空工业管理学院

计算机科学与应用系实验报告

课 程 名： 计算机组成原理 学 号： 141096138 姓 名： 阚丰蕊 指导教师： 范喆 成 绩；

计算机科学与应用系

实验一 运算器实验（一）

1、实验目的

①深入了解AM2901运算器的功能及具体用法。 ②深化运算器部件的组成、设计、控制与使用知识。

③能够熟练掌握对运算器所需控制信号的设置，并使之完成运算。 ④能够独立地成功完成所给指令在运算器中的运算实验。

2、实验要求

①实验前，认真了解AM2901运算器的基本结构，预习所需实验的内容，并

在课前填写实验步骤表格，对于实验数据和实验结果进行预期性的分析，以提高实验效率。

②实验过程中，要按照正确的流程操作，防止损坏设备，分析可能遇到的各

种现象，判断结果是否正确，并记录运算结果。

③实验之后，要认真填写实验报告，包括对对到的各种现象的分析，实验步

骤和实验结果。 3、实验原理

（1）运算器数