计算机组成原理实验大纲

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1、《计算机组成原理》课程实验教学大纲课程编号：060186实验说明课程总学时85实验学时数34实验项目个数11验证性实验项目2综合性实验项目2课程总学分5实验学分2设计性实验项目7课程性质必修课J选修课□集中实践环节口实验类别课程内实验口独立设课实验J其他口翠告者类别：本科生J专科面向专业计算机科学与技术开课单位计算机科学与技术系本课程实验教学地位、作用与目的(1)计算机组成原理属于技术性、工程性和实践性都很强的一门课，因此，实验课就显得十分重要。(2)通过实验可以培养学生的实验分析和设计能力。(3)计算机组

2、成原理实验课也是计算机科学与技术专业的一门核心专业基础课程。(4)实验教学目的是加深学生对计算机的基本组成原理的认识和理解，提高实验分析和设计能力。(5)实验教学的基本要求是让学生掌握计算机运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五部分的工作原理；掌握存储器的扩展方法；微程序设计方法；多级屮断的工作原理并且使学生建立比较清晰的整机概念。实验教材或指导书，参考书实验教材杭州康芯电子有限公司•现代计算机组成原理实验讲义.2005参考书(1)潘松•现代计算机组成原理•北京：科学出版社，2007(2)王诚，周继群，蔡

3、月茄.计算机组成原理实验指导书与习题集.北京:清华大学出版社，1996(3)(3)王爱英.计算机组成与结构(第三版).北京：清华大学出版社，2005(9).实验考核方式和成绩评定标准(1)考核方式：考查。采用期末操作考试(随机抽题、独立操作等)、平时实验考核(每次实验的操作、报告等)相结合的办法。(2)成绩评定：成绩评定采用百分制。最终成绩由以下三个部分组成：第一部分：期末操作考试成绩占总成绩的50%；第二部分：平时实验考核占总成绩的30%；第三部分：上课考勤占总成绩的20%。该实验课为独立开设的实验课，成

4、绩须单列。实验项目与主要内容序号实验项目名称学时每组人数验型实类实验要求实验内容1QuartusIIEDA工具与VHDL基础实验21验证性必修实验目的:1）熟悉QuartusII的VHDL文本设计流程全过程。2）学习简单组合电路的设计、多层次电路设计、仿真和硬件测试。3）学习简单时序电路的设计、仿真和测试。实验内容：1）首先利用QuartusII完成2选1多路选择器的文本编辑输入和仿真测试等步骤，给出仿真波形。最后在实验系统上进行硬件测试，验证本项设计的功能。2）设计一个D触发器，给出程序设计、软件编译、仿

5、真分析、硬件测试及详细实验过程。主要仪器：硬件：GW48CP+o软件：QuartusIIo27段数码显示译码器设计21设计性必修实验目的：学习7段数码显示译码器设计；学习VHDL的CASE语句应用及多层次设计方法。实验内容：在QuartusII上对该例进行编辑、编译、综合、适配、仿真，给出其所有信号的时序仿真波形。建议选GW48系统的实验电路模式6,用数码8显示译码输出（P1046-P1040）,键8、键7、键6和键5四位控制输入，硬件验证译码器的工作性能。主要仪器：硬件：GW48CP+o软件：Quartu

6、sIIo3在QuartusII中用原理图输入法设计8位全加器21设计性必修实验目的：熟悉利用QuartusII的原理图输入方法设计简单组合电路，掌握层次化设计的方法，并通过一个8位全加器的设计把握利用EDA软件进行原理图输入方式的电子线路设计的详细流程。实验内容：建立一个原理图设计，利用1位全加器构成8位全加器，并完成编译、综合、适配、仿真和硬件测试。建议选择电路模式1;键2、键1输入8位加数；键4、键3输入8位被加数；数码6/5显示加和；D8显示进位COUto主要仪器：硬件：GW48CP+o软件：Quar

7、tusIIo4运算器组成实验41设计性必修实验目的：1）了解简单运算器的数据传输通路；验证运算功能发生器的组合功能；学握算术逻辑运算加、减、与的工作原理2）验证带进位控制的算术运算功能发生器的功能3）验证移位控制的组合功能。4）按给定数据，完成儿种指定的算术和逻辑运算。实验内容：1）按照算术逻辑单元ALU的数据通路。其中运算器ALU181根据74LS181的功能用VHDL硬件描述语言编辑而成，构成8位字长的ALUo参加运算的两个8位数据分别为A[7..O]和B[7..O],运算模式由S[3..O]的16种组

8、合决定，而S[3..O]的值由4位2进制计数器LPM.COUNTER产生，计数时钟是Selk；此外，设M=0,选择算术运算，M=1为逻辑运算，CN为低位的进位位;F[7..O]为输出结果,CO为运算后的输出进位位。两个8位数据由总线IN[7..O]分别通过两个电平锁存器74373锁入。2）在1）的基础上增加进位控制电路，将运算器ALU181的进位位送入D锁存器，由口和CN控制其写入，在此，T4是由键5产生的脉冲信