计组实验报告译码器

问题解析与解题方法

问题分析：

设计一个哈夫曼编码、译码系统。对一个ASCII编码的文本文件中的字符进行哈夫曼编码，生成编码文件；反过来，可将编码文件译码还原为一个文本文件。 （1） 从文件中读入任意一篇英文短文（文件为ASCII编码，扩展名为txt）；

（2） 统计并输出不同字符在文章中出现的频率（空格、换行、标点等也按字符处理）； （3） 根据字符频率构造哈夫曼树，并给出每个字符的哈夫曼编码；

（4） 将文本文件利用哈夫曼树进行编码，存储成压缩文件（编码文件后缀名.huf） （5） 用哈夫曼编码来存储文件，并和输入文本文件大小进行比较，计算文件压缩率； （6） 进行译码，将huf文件译码为ASCII编码的txt文件，与原txt文件进行比较。

根据上述过程可以知道该编码译码器的关键在于字符统计和哈夫曼树的创建以及解码。

哈夫曼树的理论创建过程如下： 一、构成初始集合

对给定的n个权值{W1,W2,W3,...,Wi,...,Wn}构成n棵二叉树的初始集合

F={T1,T2,T3,...,Ti,...,Tn}，其中每棵二叉树Ti中只有一个权值为Wi的根结点，它的左右子树均为空。 二、选取左右子树

在F中选取两棵根结点权值

实验三：3-8译码器的设计

一、实验目的

1、学习Quartus II 7.2软件设计平台。 2、了解EDA的设计过程。

3、通过实例，学习和掌握Quartus II 7.2平台下的文本输入法。

4、学习和掌握3-8译码器的工作和设计原理。 5、初步掌握该实验的软件仿真过程。 二、实验仪器

PC机，操作系统为Windows7/XP，本课程所用系统均为WindowsXP（下同），Quartus II 7.2设计平台。 三、实验步骤

1、创建工程，在File菜单中选择New Project Wizard，弹出对话框

如下图所示

在这个窗口中第一行为工程保存路径，第二行为工程名，第三行为顶层文件实体名，和工程名一样。

2、新建设计文本文件，在file中选择new，出现如下对话框：

选择VHDL File 点击OK。

3、文本输入，在文本中输入如下程序代码：

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

entity variable_decoder is port(A:in STD_LOGIC; B:in STD_LOG

实验四 PCM编译码器

一、实验原理

抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。抽样过程是模拟信号数字化的第一步，抽样性能的优劣关系到通信设备整个系统的性能指标。

利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM）信号。

抽样定理指出，一个频带受限信号m(t)，如果它的最高频率为fh，则可以唯一地由频率等于或大于2fh的样值序列所决定。在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原始信号。通常将语音信号通过一个3400 Hz低通滤波器（或通过一个300～3400Hz的带通滤波器），限制语音信号的最高频率为3400Hz，这样可以用频率大于或等于6800 Hz的样值序列来表示。

实际上，设计实现的滤波器特性不可能是理想的，对限制最高频率为3400Hz的语音信号，通常采用8KHz抽样频率。这样可以留出一定的防卫带（1200Hz）。当抽样频率fs低于2倍语音信号的最高频率fh，就会出现频谱混迭现象，产生混迭噪声，影响恢复出的话音质量。

在抽样定理实验中，采用标准的8KHz抽样频率，并用函数信号发生器产生一个频率为fh的信号来代替实际语音信号。通过改

综合实验报告

( 2010-- 2011 年度第 一 学期)

名 称： 计算机组成原理综合实验 题 目： 运算器实验 院 系： 计算机系 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数： 一周

成 绩：

日期： 年 月

一、目的与要求

（1） 熟悉与深入理解4位的运算器芯片Am2901的功能和内部组成，运行中要求使用的控制信号及其各自的控制作用；

（2） 熟悉与深入理解用4片4位的运算器芯片构成16位的运算器部件的具体方案，各数据位信号、各控制位信号的连接关系；

（3） 熟悉与深入理解用2片GAL20V8芯片解决ALU最低位的进位输入信号和最高、最低位的移位输入信号、实现4位的标志位寄存器的方案，理解为什么这些功

计算机组成原理实验报告

课程名称 计算机组成原理 学 院 计算机学院 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师

2016 年 6 月 8

日

实验一、基础汇编语言程序设计

一、实验目的：

1、学习和了解TEC-XP+教学实验系统监控命令的用法； 2、学习和了解TEC-XP+教学实验系统的指令系统； 3、学习和了解TEC-XP+教学实验系统汇编程序设计。

......

二、实验设备与器材：

TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC； PC机

三、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命令显示存储器内容、E命令修改存储器内容；

4.使用A命令写一小段汇编程序，U命令反汇编刚输入的程序，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；

四、实验步骤：

1、准备一台串口工作良好的PC机；

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

武汉大学计算机学院 计算机科学与技术专业

CPU设计实验报告

实验名称:开放式实验CPU设计 课题名称: 计算机组成原理 班 级:

指导教师： 徐 爱 萍 组 长: 组 员:

二零一五年三月

目录

目录 .................................................................................................................................................. 1 1 实验环境 ..................................................................................................................................... 2

1.1 Quartus Ⅱ介绍 ..........................................................................

计算机组成原理实验报告

课程名称 计算机组成原理 学 院 计算机学院 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师

2016 年 6 月 8

日

实验一、基础汇编语言程序设计

一、实验目的：

1、学习和了解TEC-XP+教学实验系统监控命令的用法； 2、学习和了解TEC-XP+教学实验系统的指令系统； 3、学习和了解TEC-XP+教学实验系统汇编程序设计。

......

二、实验设备与器材：

TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC； PC机

三、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命令显示存储器内容、E命令修改存储器内容；

4.使用A命令写一小段汇编程序，U命令反汇编刚输入的程序，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；

四、实验步骤：

1、准备一台串口工作良好的PC机；

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

武汉大学计算机学院 计算机科学与技术专业

CPU设计实验报告

实验名称:开放式实验CPU设计 课题名称: 计算机组成原理 班 级:

指导教师： 徐 爱 萍 组 长: 组 员:

二零一五年三月

目录

目录 .................................................................................................................................................. 1 1 实验环境 ..................................................................................................................................... 2

1.1 Quartus Ⅱ介绍 ..........................................................................

数据选择器、译码器、全加器实验

一、实验目的

1、熟悉数据选择器的功能。

2、熟悉译码器的工作原理和使用方法。

3、设计应用译码器，进一步加深对它的理解。 4、学习用中规模集成电路的设计方法。 二、实验所用仪器和芯片 1、双4选1数据选择器 2、双2线-4线译码器

74LS153 1片 74LS139 2片

3、四两输入与非门 74LS00 1片 3、TEC-5(TDS-2)实验系统 1台 三、实验内容

1、用Quartus II设计一个4选1的数据选择器

4个输入端输入4组周期不同的信号，改变数据选择引脚的电平和使能端（低电平有效）的电平，产生四种不同的组合，观察每种组合下数据选择器的的输出信号情况； 2、用2线-4线译码器设计一个3线-8线译码器，框图如下：

D0A2A1A0GBAGBAY0Y1Y2Y3BAGY0Y1Y2Y3Y0Y1Y2Y3

3、用数据选择器（1片74LS153）设计实现一位全加器，实现电路并验证其正确性。

附74LS153和74LS139管脚图

输入

数据选择器、译码器、全加器实验

一、实验目的

1、熟悉数据选择器的功能。

2、熟悉译码器的工作原理和使用方法。

3、设计应用译码器，进一步加深对它的理解。 4、学习用中规模集成电路的设计方法。 二、实验所用仪器和芯片 1、双4选1数据选择器 2、双2线-4线译码器

74LS153 1片 74LS139 2片

3、四两输入与非门 74LS00 1片 3、TEC-5(TDS-2)实验系统 1台 三、实验内容

1、用Quartus II设计一个4选1的数据选择器

4个输入端输入4组周期不同的信号，改变数据选择引脚的电平和使能端（低电平有效）的电平，产生四种不同的组合，观察每种组合下数据选择器的的输出信号情况； 2、用2线-4线译码器设计一个3线-8线译码器，框图如下：

D0A2A1A0GBAGBAY0Y1Y2Y3BAGY0Y1Y2Y3Y0Y1Y2Y3

3、用数据选择器（1片74LS153）设计实现一位全加器，实现电路并验证其正确性。

附74LS153和74LS139管脚图

输入