计算机组织与体系结构——实验报告

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1、计算机组织与体系结构实验报告班级：姓名：学号：目录一基本运算器实验………………………………………………………………………………11、实验目的……………………………………………………………………………………12、实验设备……………………………………………………………………………………13、实验原理……………………………………………………………………………………14、实验步骤……………………………………………………………………………………25、实验体会……………………………………………………………………………………4二静态随机存储器实验……………

2、…………………………………………………………51、实验目的…………………………………………………………………………………52、实验设备……………………………………………………………………………………53、实验原理……………………………………………………………………………………54、实验步骤……………………………………………………………………………………65、实验体会……………………………………………………………………………………7三微程序控制器实验…………………………………………………………………………81、实验目的…………………………………

3、…………………………………………………82、实验设备……………………………………………………………………………………83、实验原理……………………………………………………………………………………84、实验步骤……………………………………………………………………………………95、实验体会……………………………………………………………………………………11计算机组织与体系结构——实验报告一基本运算器实验1实验目的(1)了解运算器的组成结构。(2)掌握运算器的工作原理。2实验设备PC机一台，TD-CMA实验系统一套。3实验原理本实验的原理如图1所示

4、。运算器内部含有三个独立运算部件，分别为算术、逻辑和移位运算部件，要处理的数据存于暂存器A和暂存器B，三个部件同时接受来自A和B的数据（有些处理器体系结构把移位运算器放于算术和逻辑运算部件之前，如ARM），各部件对操作数进行何种运算由控制信号S3…S0和CN来决定，任何时候，多路选择开关只选择三部件中一个部件的结果作为ALU的输出。如果是影响进位的运算，还将置进位标志FC，在运算结果输出前，置ALU零标志。ALU中所有模块集成在一片FPGA中。逻辑运算部件由逻辑门构成，较为简单，而后面又有专门的算术运算部件设计实验，在此对这两个部件不再赘述。

5、移位运算采用的是桶形移位器，一般采用交叉开关矩阵来实现。每一个输入都通过开关与一个输出相连，把沿对角线的开关导通，就可实现移位功能，即： (1)对于逻辑左移或逻辑右移功能，将一条对角线的开关导通，这将所有的输入位与所使用的输出分别相连,而没有同任何输入相连的则输出连接0。(2)对于循环右移功能，右移对角线同互补的左移对角线一起激活。例如，在4位矩阵中使用‘右1’和‘左3’对角线来实现右循环1位。(3)对于未连接的输出位，移位时使用符号扩展或是0填充，具体由相应的指令控制。使用另外的逻辑进行移位总量译码和符号判（4）实验连线图如图217计算机组

6、织与体系结构——实验报告实验原理图1实验接线图24实验步骤(1)按图1-1-5连接实验电路，并检查无误。图中将用户需要连接的信号用圆圈标明。(2)将时序与操作台单元的开关KK2置为‘单拍’档,开关KK1、KK3置为‘运行’档。(3)17计算机组织与体系结构——实验报告打开电源开关，如果听到有‘嘀’报警声，说明有总线竞争现象，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。然后按动CON单元的CLR按钮，将运算器的A、B和FC、FZ清零。(4)用输入开关向暂存器A置数。①拨动CON单元的SD27…SD20数据开关，形成二进制数01100101（或其

7、它数值），数据显示亮为‘1’，灭为‘0’。②置LDA=1，LDB=0，连续按动时序单元的ST按钮，产生一个T4上沿，则将二进制数01100101置入暂存器A中，暂存器A的值通过ALU单元的A7…A0八位LED灯显。(5)用输入开关向暂存器B置数。①拨动CON单元的SD27…SD20数据开关，形成二进制数10100111（或其它数值）。②置LDA=0，LDB=1，连续按动时序单元的ST按钮，产生一个T4上沿，则将二进制数10100111置入暂存器B中，暂存器B的值通过ALU单元的B7…B0八位LED灯显示。(6)改变运算器的功能设置，观察运算器

8、的输出。置ALU_B=0、LDA=0、LDB=0，然后按表1-1-1置S3、S2、S1、S0和Cn的数值，并观察数据总线LED显示灯显示的结果。如置S3、S2、S1