计算机组成原理实验PPT-软件工程ppt课件.ppt

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1、计算机组成原理实验实验教材：《计算机组成原理实验指导书》7/29/20211实验一运算器实验实验二进位运算和移位运算实验实验四数据通路实验实验三存储器实验实验目录实验五微程序控制实验实验六基本模型机的设计与实现7/29/20212实验一运算器实验实验目的和要求实验设备实验内容实验步骤实验注意事项7/29/202131.1实验目的和要求熟悉实验装置学习算术逻辑单元电路的构成及其工作原理，掌握运算器实验的数据传送通路的结构及不同实验状态下的各运算数据的流程。验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能按指定的数据完成几种指定的算术和逻辑运算7/29/202

2、141.2实验设备JYS-4计算机组成原理教学实验装置排线、导线若干实验仿真软件一套7/29/202157/29/202167/29/202177/29/202187/29/202197/29/2021101.3实验内容1）熟悉实验设备及使用方法JYS-4计算机组成原理实验装置是一种能够通过多种“原理计算机”的设计和构造，来灵活地实现“计算机组成原理”课程的实验教学，以满足不同层次和不同教学环节实验要求的开放式教学实验设备。使用JYS-4计算机组成原理实验装置可完成运算器实验、进位和移位控制实验、静态存储器原理实验、计算机的数据通路实验、微程序控制器实验

3、、基本模型机的设计与实现实验、带移位运算的模型机的设计与实现等实验。7/29/2021111.3实验内容1）熟悉实验设备及使用方法JYS-4计算机组成原理实验装置采用内、外总线结构，并按开放式结构要求设计了各关联的单元实验电路，除进一步规范了可组成的原理计算机结构外，也为实验教学提供了充足的硬件可设计空间和软件可设计空间，在实验电路构造方面，系统也提供了多种手段，可按部件层次组合方式逐次构造不同结构和复杂程度的部件实验电路及模型计算机。7/29/2021121.3实验内容1）熟悉实验设备及使用方法整个实验仪器是由分散元器件构成，包括计算机中的各组成部件：

4、运算器、存储器、控制器等，这些器件的内部连线已经连好，需要连接的是一些控制信号线。实验板上对各个器件的划分比较清楚，都用白色框线表示，每个器件的名称也用白色注明。7/29/202113JYS-4硬件系统布局图7/29/2021141.3实验内容1）熟悉实验设备及使用方法掌握拿线的方法和要点（如手指捏住的不是导线，而是导线的线座）。插拔导线的方法要点（注意线座的角度与排针保持零角度方向运动）。对于两根一股以上的“排线”，注意连接信号的对号入座（以不同的色彩来区分不同的信号）。防止线座与相对应的排针之间的窜位连接或反顺序连接。7/29/202115接线时将电

5、源断开，全部接好线后检查无误，方可打开电源，严禁带电插拔连线。相互冲突的总线控制信号要确保互斥出现，否则会出现总线冲突，导致烧毁器件。认真对待，反复检查、确认；不太确定的事情不能草率行事，经指导老师确认后再做。插拔排线时动作要慢，对准板子上的排针垂直插入和拔出，以免损伤排针和排线。当使用排线连接多个数据线和控制信号时，注意对应关系，排线中各条线的颜色可以帮助辨认。7/29/2021161.3实验内容2）熟悉算术逻辑运算单元电路的结构与工作原理算术逻辑运算单元电路的结构使用2片74LS181以并串连形式构成8位字长ALU，ALU输出经过三态门同数据总线相连

6、。运算器的两输入端的数据分别由两个锁存器锁存，锁存器输入与数据总线相连，数据开关用来给出参与运算的数据，通过三态门和数据总线相连，数据显示灯与数据总线相连，用来显示数据总线内容。实验过程中，ALU根据不同运算控制信号对2个锁存器中的二进制数进行算术或逻辑运算。运算结果经三态门送到数据总线。7/29/202117运算器电路结构图7/29/2021181.3实验内容2）熟悉算术逻辑运算单元电路的结构与工作原理算术逻辑运算单元电路的主要控制信号算术逻辑单元电路中用到的控制信号主要有T4、S0、S1、S2、S3、Cn、M、LDDR1、LDDR2、SW-B、ALU

7、-B。在实际应用中，只需将“W/RUNIT”的T4接至“STATEUNIT”的微动开关KK2的输出端，按动微动开关，即可获得实验所需的单脉冲，其中Cn、SW-B、ALU-B为低电平有效，它们是分别控制运算器进位、数据开关至数据总线的三态门以及运算器输出至数据总线三态门的控制信号。7/29/2021191.3实验内容3）利用上述ALU电路实现算术与逻辑运算利用上述算术逻辑运算单元电路完成多个算术与逻辑运算操作，并将实验结果与正确结果进行比较。74LS181型ALU在正逻辑下的功能如下表所示：7/29/202120工作方式输入选择S3S2S1S0正逻辑输入与

8、输出逻辑运算（M=H）算术运算（M=L）(/Cn=H,无进位)（/Cn=L,有进