计算机组成原理实验指导书2009答案

《计算机组成原理》实验指导书

李选政 编著

电子技术省级实验教学示范中心

实验一 算术逻辑运算实验

一、实验目的：

1、掌握简单运算器的组成以及数据传送通路。 2、验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能。

二、实验内容：

1、用算术逻辑运算器进行算术逻辑运算。

三、实验仪器：

1、计算机组成原理教学实验箱 一台 2、排线 若干

四、实验原理：

实验中所用的运算器数据通路如图1-1所示。其中运算器由两片74LS181以并/串形式构成8位字长的ALU。运算器的两个数据输入端分别由两个锁存器（74LS273）锁存，锁存器的输入连至数据总线，数据输入开关（INPUT）用来给出参与运算的数据，并经过一三态门（74LS245）和数据总线相连。运算器的输出经过一个三态门（74LS245）和数据总线相连。数据显示灯已和数据总线（“DATA BUS”）相连，用来显示数据总线内容。

图1 运算器数据通路图

图1-2中已将实验需要连接的控制信号用箭头标明（其他实验相同，不再说明）。其中除T4为脉冲信号，其它均为电平控制信号。实验电路中的

计算机组成原理实验指导

1 编码实验：Hamming码

1.1 实验目的

（1）对容错技术有初步了解，理解掌握海明码的原理 （2）掌握海明码的编码以及校验方法

1.2 实验原理

请参阅实验指导书《开放式实验CPU设计》。

1.3 实验步骤

（1）打开QuartusⅡ，参照附录第3章3.4节，安装ByteBlasterⅡ（若已安装，此步可省）。

（2）将子板上的JTAG端口和PC机的并行口用下载电缆连接。打开实验台电源。

（3）执行Tools→Programmer命令，将hamming.sof下载到FPGA中.Sof（SRAM Object File）类型的文件是一种可下载到FPGA中的目标文件。注意在执行Programmer命令中，应在program/configure下的方框中打勾，然后下载。

（4）在实验台上通过模式开关选择FPGA-CPU独立调试模式010。 1.4 实验现象

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码在灯A0～A12上体现。

（2）开关SA0是控制位，待校验的13位数据对应SD7～SD0与SA5～SA1。 （3）比较的结果在灯R4～R0上体现。

如对8位数据

计算机组成原理实验指导书

山东财经大学

第一节 计算机组成原理常用部件实验

一、实验目的

1、 掌握计算机组成原理常用部件的结构原理。 2、 掌握常用部件的设计过程。 3、 熟悉常用部件的功能与应用。 4、 掌握常用部件的测试方法。

5、 熟悉组成原理实验台和图形输入法软件的使用方法。

二、计算机组成原理中的常用部件

计算机组成原理中的常用部件通常指的是：加法器、数据选择器、译码器、寄存器和计数器等，这些常用部件均为运算器、总线、控制器、存储系统及数据通路的组成部分。熟练掌握常用部件对后续实验将有极大帮助。

三、实验系统置分调模式时，ispLSI1032E的输入、输出资源连接示意图

图1为本实验系统中ispLSI1032E的输入输出资源连接示意图。 ●输入开关：K15－8和K7－0共2组； ●发光管显示：LED15－8、LED7－0共2组； ●时钟脉冲：连续时钟和单脉冲2个；

●复位输入：RET2为ispLSI1032E的复位输入按键。

凡实验系统置分调模式时，以上输入、输出资源可任意编程使用。

RET2 24 1032E 73 时钟 单脉冲 20 33-26 60-

《计算机组成原理》实验指导书

实验一、3～8译码器的设计

1．实验目的和要求

? 熟悉ispEXPERT SYSTEM软件的原理图绘制和编程方法。 ? 了解计算机硬件电路的设计和调试方法。 ? 熟悉、掌握组合逻辑电路的设计方法。 2．实验内容

由组合逻辑电路知识可知，采用与门实现的3线～8线译码器的逻辑方程如下： 利用组合逻辑门电路，设计一个3～8译码器，原理图如下：并验证逻辑是否正确。

y0?a2a1a0y4?a2a1a0

y1?a2a1a0y5?a2a1a0y2?a2a1a0y6?a2a1a0y3?a2a1a0y7?a2a1a0输入输出缓冲器 输入输出缓冲器 3.实验提示

? 先根据附录一熟悉ispEXPERT SYSTEM熟悉软件使用方法 ? 用原理图方式输入组合逻辑门电路

? 连接计算机组成原理实验装置，编程下载ispLSI1032E ? 拨动开关观察记录LED显示结果

? 完成实验后，每位同学提交一份实验报告（手写），格式参照附件一。 注：引脚

1.开关（输入）：K0~K7： 53~60

K8~K15 ： 26~33 开关向上为1，向下为0 灯（输出）：LED0~LED7 ：76~83

《计算机组成原理》实验指导书

李选政 编著

电子技术省级实验教学示范中心

实验一 算术逻辑运算实验

一、实验目的：

1、掌握简单运算器的组成以及数据传送通路。 2、验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能。

二、实验内容：

1、用算术逻辑运算器进行算术逻辑运算。

三、实验仪器：

1、计算机组成原理教学实验箱 一台 2、排线 若干

四、实验原理：

实验中所用的运算器数据通路如图1-1所示。其中运算器由两片74LS181以并/串形式构成8位字长的ALU。运算器的两个数据输入端分别由两个锁存器（74LS273）锁存，锁存器的输入连至数据总线，数据输入开关（INPUT）用来给出参与运算的数据，并经过一三态门（74LS245）和数据总线相连。运算器的输出经过一个三态门（74LS245）和数据总线相连。数据显示灯已和数据总线（“DATA BUS”）相连，用来显示数据总线内容。

图1 运算器数据通路图

图1-2中已将实验需要连接的控制信号用箭头标明（其他实验相同，不再说明）。其中除T4为脉冲信号，其它均为电平控制信号。实验电路中的

目 录

第一章 TEC-9计算机组成和数字逻辑实验系统介绍 ........................................................................................................ 3 一、TEC-9实验系统的特点 .............................................................................................................................................. 3 二、TEC-9实验系统的组成 .............................................................................................................................................. 5 三、实验台监控使用说明 ...........................................................

DJ-CPTH

计算机组成原理实验系统

实验指导

阜阳师范学院计算机与信息学院

2008年3月

目 录

目 录 ................................................................................................................. 1 实验一 认识实验装置 ................................................................................... 2 实验二 寄存器实验 ..................................................................................... 10 实验三 运算器实验 ..................................................................................... 18 实验四 数据输出和移位实验 ............................................

计 算 机 组 成 原 理

（第四版·立体化教材）

实 验 指 导 书

（第二版）

宁波工程学院 电子与信息工程学院

二零零九年八月制订

《计算机组成原理》实验指导书

第1章 教学实验系统认识

一．系统功能及特点

计算机组成原理与系统结构教学实验系统是西安唐都科教仪器公司推出的一套高效的、开放性的教学实验系统，该系统可以通过对多种原理性计算机的设计、实现和调试来高效率地支持“计算机组成原理”和“计算机系统结构”等课程的开放式实验教学，为高校各个教学层次的计算机原理教学提供了完善的解决方案。

系统有如下功能特点：

1．结构清晰的单元式实验电路，可构造出不同结构及复杂程度的原理性计算机系统采用部件单元式结构，包括运算器及数据通路、存储器、控制器、信号及时序控制、内总线、外总线、外围接口及输入输出设备、大规模可编程逻辑器件等计算机部件的单元电路，用户可使用排线连接方式或计算机电子自动逻辑设计方式，根据自己所设计的模型计算机结构方案，来构造出不同结构及复杂程度的原理性计算机，使学生能够对计算机组成结构有清楚的认识和理解。

２．对实验设计具有完全的开放性，增强学生综合设计能力

系统所具有的软硬件结构对用户的实验设计具有完全的开放性，其数据线、地址线、

计算机组成原理实验指导书

计 算 机 组 成 原 理 实验及课程设计指导书

计算机组成原理课题组 南通大学计算机科学与技术学院

计算机组成原理实验指导书

二零一一年九月

计算机组成原理实验指导书

目 录

第一部分 Quartus II的操作..................................................................................................... 1 第1章 Quartus II 简介............................................................................................................ 1

1.1 Quartus II软件 .............................................................................................................. 1

1.2 Quartus II软件的设计流程 .......................

计算机组成原理实验指导书

计 算 机 组 成 原 理 实验及课程设计指导书

计算机组成原理课题组 南通大学计算机科学与技术学院

计算机组成原理实验指导书

二零一一年九月

计算机组成原理实验指导书

目 录

第一部分 Quartus II的操作..................................................................................................... 1 第1章 Quartus II 简介............................................................................................................ 1

1.1 Quartus II软件 .............................................................................................................. 1

1.2 Quartus II软件的设计流程 .......................