计算机原理实验综合设计

计算机组成原理实验指导书

计算机组成原理实验

实 验 指 导 书

太原理工大学计算机与软件学院

计算机组成原理实验指导书

实验一 运算器实验

一、实验目的：

1． 掌握运算器的组成及工作原理；

2．了解4位函数发生器74LS181的组合功能，熟悉运算器执行算术操作和逻辑操作的具体实现过程；

3． 验证带进位控制的74LS181的功能。 二、预习要求：

１ 复习本次实验所用的各种数字集成电路的性能及工作原理； ２ 预习实验步骤，了解实验中要求的注意之处。 三、实验设备：

EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。 四、电路组成：

本模块由算术逻辑单元ALU 74LS181（U7、U8、U9、U10）、暂存器74LS273（U3、U4、U5、U6）、三态门74LS244（U11、U12）和控制电路（集成于EP1K10内部）等组成。电路图见图1-1(a)、1-1(b)。

图1-1（a）ALU电路

计算机组成原理实验指导书

《计算机组成原理》

试题A：选择题（本题共10小题，每题2分，共20分）

1．美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出“存储程序”的概念，以此概念为基础的计算机统称为冯·诺依曼机。

以下不属于冯·诺依曼机特点的是（ D ）。

A．计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成 B. 指令和数据都用二进制表示，且存放在存储器中按照地址访问 C. 指令由操作码和地址码组成 D. 计算机五大部件之间通过总线相连 2．有关计算机硬件的各个术语描述中，错误的是（ A ）。

A. 机器字长就是存储字长，同CPU的寄存器的位数有关

Ｂ. MAR的位数反应了存储器中存储单元的个数，MDR的位数反映了存储字长 C. 描述计算机运算速度的单位有MIPS、BIPS、CPI及FLOPS等 D. 机器字长是指CPU一次能处理的二进制数据的位数

3．数据总线的位数称为数据总线宽度，也称总线宽度。假设某机器数据总线的宽度是8位，指令字长为

16位，则CPU在某指令的整个指令周期内至少需要访问主存（ B ）次。 A． 1

B. 2

C. 3

D. 4

4. 单重中断系统中，CPU一旦响应中断，则立即关闭（ A ）标志，以防止当前中断执行时产生另一次中

断。 A．

实验四 接口程序设计编程训练

实验四 接口程序设计编程训练

学院（系）：信通学院专业：通信工程 班级：通信工程1101 姓名： 张非凡 学号： 201181145

一、实验目的：

1. 掌握使用8255并行接口连接拨动开关，控制LED显示输出的技术。掌握循环结构程序

设计的方法。

2. 熟悉8254在系统中的电路接法，掌握8254的工作方式及应用编程。熟悉汇编语言分支

程序基本指令的使用方法。

3. 了解8259中断控制器的基本使用，掌握中断程序编程技术。熟悉利用汇编语言子程序

参数传递方法。

二、实验原理：

拨动开关和LED显示实验：

8255端口地址有四个，由于8255片选信号线与地址译码区的0～FH连接，即8255的I/O偏移地址为0～3，加上前一个实验所获知的I/O基址，两者相加之后才是最终访问8255的I/O地址。注意，该地址一定是一个16位数，所以I/O操作要使用IN AL,DX 和OUT DX, AL指令。

端口地址：A口地址为：200h； B口地址为：201h； C口地址为：202h； 控制口地址为：203h。 8254定时/计数器实验：

8254是可编程间隔定时器。它具有以下基本功能： （

西安工业大学

计算机拆装综合实验

课程设计报告

班级：

专业：计算机科学与技术

学号：

姓名： 杨帆

西安工业大学

2011年11月

计算机拆装实验任务书

一． 实验题目

微型机组装实验

二． 实验内容

1．掌握微机的基本组件及其性能；

2．掌握微机的硬件组装；

3．掌握CMOS的设置；

4．掌握微机系统的安装；

5．配置一台微机，并给出1~2份配置单及参考价格。

三． 实验要求

抽时间进行市场调查，了解和掌握市场行情。

一 计算机主要部件介绍

1946年2月，美国宾夕法尼亚大学的科研小组开发了世界上第

一台数字电子计算机ENIAC。1944年8月至1945年6月是计算机科

学技术快速发展时期。冯·诺依曼博士与莫尔学院科研小组合作，提

出了一个全新的存储程序通用数字电子计算机方案EDVAC，离散变量

自动电子计算机），这就是人们通常所说的冯·诺依曼型计算机。目

前计算机技术的发展趋势是向巨型化、微型化、网络化和智能化这4

个方向发展，未来的计算机将是微电子技术、光学技术、超导技术和

生物技术相互结合的产物。

1、CPU ：

CPU是中央处理器的简称，主要包括运算器和控制器两大部件。它

是计算机的核心部件。

2、主板：

主板也叫系统板或母板，是微机内最大的一块集成电路板，也是最主

要的部件

西安工业大学

计算机拆装综合实验

课程设计报告

班级：

专业：计算机科学与技术

学号：

姓名： 杨帆

西安工业大学

2011年11月

计算机拆装实验任务书

一． 实验题目

微型机组装实验

二． 实验内容

1．掌握微机的基本组件及其性能；

2．掌握微机的硬件组装；

3．掌握CMOS的设置；

4．掌握微机系统的安装；

5．配置一台微机，并给出1~2份配置单及参考价格。

三． 实验要求

抽时间进行市场调查，了解和掌握市场行情。

一 计算机主要部件介绍

1946年2月，美国宾夕法尼亚大学的科研小组开发了世界上第

一台数字电子计算机ENIAC。1944年8月至1945年6月是计算机科

学技术快速发展时期。冯·诺依曼博士与莫尔学院科研小组合作，提

出了一个全新的存储程序通用数字电子计算机方案EDVAC，离散变量

自动电子计算机），这就是人们通常所说的冯·诺依曼型计算机。目

前计算机技术的发展趋势是向巨型化、微型化、网络化和智能化这4

个方向发展，未来的计算机将是微电子技术、光学技术、超导技术和

生物技术相互结合的产物。

1、CPU ：

CPU是中央处理器的简称，主要包括运算器和控制器两大部件。它

是计算机的核心部件。

2、主板：

主板也叫系统板或母板，是微机内最大的一块集成电路板，也是最主

要的部件

计算机组成原理报告

课程设计题目：16位CPU设计

学院: 信息学院 班级：电子A班 学号：1115102015 姓名：方茹

1

目录

1 实验方法 ...................................................................................................................................... 4 2 总体说明 ...................................................................................................................................... 5

2.1指令系统： .............................................................................................. 5

2.1.1指令格式分类（按指令字长和操作数不同）： ...................................

目 录

第1篇 概 述 ............................................................................................................................... ２ 第2篇 实验项目 ............................................................................................................................. 4

实验1 运算器算术逻辑运算 ................................................................................................ 4 实验2 运算器进位控制实验 ................................................................................................ 7 实验3 运算器移位控制实验 .......

计算机组成原理实验报告

——实验二 算术逻辑单元的设计与实现

专 业： 计算机科学与技术（师范） 姓 名： 学 号： 指导老师： 完成日期：

韩玉佳

113100001 6 王晶 4.13

一、 实验目的

1. 掌握算术逻辑单元的结构与实现

2. 进一步熟悉Logisim、ISE软件和VHDL硬件描述语言 3. 理解NEXYS3开发板上数码管显示原理

二、 实验内容

分别用logisim、VHDL硬件描述语言实现一个32位的ALU，并进行仿真测试。

三、 实验过程

1、 设计分析 2、 添加元件 3、 连线

4、 功能测试 5、 练习

四、 实验结果

序运算 号 1 2 3 4 5 6 A+B A+B A-B A-B B A and B 输入信号 A B 输出信号 Cin_add Cin_sub aluc zero over Alu_out 不用 AAAA5555 5555AAAA 0 000 0 0 ffffffff 不用 AAAA5555 5555AAAA 1 000 1 0 00000000 AAAA5555 5555AAAA 不

目 录

第1篇 概 述 ............................................................................................................................... ２ 第2篇 实验项目 ............................................................................................................................. 4

实验1 运算器算术逻辑运算 ................................................................................................ 4 实验2 运算器进位控制实验 ................................................................................................ 7 实验3 运算器移位控制实验 .......

计算机组成原理实验报告

——实验 存储器的设计与实现

专 业： 计算机科学与技术（师范） 姓 名：

韩玉佳

学 号： 1131000016 指导老师： 完成日期：

王晶 2015.5.11

一、 实验目的

1、 了解IP核的使用方法 2、 理解存储器的功能及原理 3、 掌握存储器扩展的实现方式

二、 实验内容

1、 利用IP核分别实现256*32位的指令存储器、数据存储器 2、Logisim环境下实现存储器扩展

三、 实验过程

（1）

存储器扩展（位扩展）

Step1设计：现有8*8位的RAM存储器模块，请扩展为8*32位RAM存储空间

①放置元件 ②连线

Step2 测试：设置WE为1，OE为0，Address为“010”，Input为“00001000 00000100 00000010 00000001”。通过点击CLK来查看结果。

（2）

存储器扩展（字扩展）

Step1设计：现有8*8位的RAM存储器模块，请扩展为32*8位RAM存储空间

Step2 测试：设置WE为1，OE为0，Address为“01011”，Input为“00001111”。通过点击