计算机原理实验指导书

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1、计算机原理实验指导书课程号：适用专业：计算机制定人：于秀丽教研室：计算机科学与技术教研室计算机科学与信息工程学院2007年5月29前言《计算机组成原理》课程是网络工程专业，计算机科学与技术专业的重要专业课程之一。随着计算机技术的迅速发展和在当今信息社会中的广泛应用，给《计算机组成》课程的教学提出了新的更高的要求。由于计算机组成原理是一门实践性较强的技术，课堂教学应该与实践环节紧密结合。将《计算机组成原理》课程建设成市级一流的课程，是近期《计算机组成原理》课程努力的方向。目前，我们重新编写了实验指导书，调整了实验安排，加大了实践力度。希望同学们能够充分利

2、用实验条件，认真完成实验，从实验中得到应有的锻炼和培养。希望同学们在使用本实验指导书及进行实验的过程中，能够帮助我们不断地发现问题，并提出建议，使《计算机组成原理》成为具有省内一流水平的课程。29实验要求《计算机组成原理》是计算机专业本科生核心硬件课程，必修。该课程重点是讲授简单、完整的计算机硬件系统的基本组成原理与内部运行机制，也是进一步学习计算机系统结构课程的基础。课程内容的工程性、技术性、实用性都比较强，因此，在传授计算机组成的原理性知识之外，还应有较多的设计与实验技能训练。通过模型机完成运算器、存储器、控制器和总线的实现和连接，使学生加深了解和

3、更好的掌握《计算机组成原理》课程教学大纲要求的内容。在《计算机组成原理》的课程实验过程中，要求学生做到：（1）预习实验指导书有关部分，认真做好实验内容的准备，就实验可能出现的情况提前作出思考和分析。（2）仔细观察上机操作时出现的各种现象，记录主要情况，作出必要说明和分析。（3）认真书写实验报告。实验报告包括实验目的和要求，实验情况及其分析。（4）遵守机房纪律，服从辅导教师指挥，爱护实验设备。（5）实验课程不迟到。如有事不能出席，所缺实验一般不补。实验的验收将分为两个部分。第一部分是上机操作，包括检查程序运行和即时提问。第二部分是提交书面的实验报告。希望

4、同学们抓紧时间，合理安排，认真完成。29目录第一部分计算机组成原理实验部分实验一运算器实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1实验二控制器实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10实验三微控制器实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13实验四总线控制实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

5、．19第二部分计算机组成原理设计实验部分应用一复杂模型机的设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2129实验一运算器组成实验（一）算术逻辑运算实验【实验目的】（1）掌握简单运算器的数据传送通路。（2）验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能。【实验设备】TDN-CM+计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。【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/串行式构成8位字长的ALU。运算器的输出经过一个三态门（74LS245）和数据总线相连，运算器的两

6、个数据输入端分别由二个锁存器（74LS373）锁存，锁存器的输入连至数据总线，图1-1运算器数据通路29数据开关（“INPUTDEVICE”）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，数据显示灯（“BUSUNIT”）已和数据总线相连，用来显示数据总线内容。图中已将用户需要连接的控制信号用圆圈标明（其他实验相同，不再说明），其中除T4为脉冲信号，其它均为电平信号。由于实验电路中的时序信号均已连至“W/RUNIT”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，而S3、S2、S1、S0、Cn、M、LDDR1、

7、LDDR2、各电平控制信号用“SWITCHUNIT”中的二进制数据开关来模拟，其中Cn、ALU-B、SW-B为低电平有效，LDDR1、LDDR2为高电平有效。【实验步骤】（1）按图1-2连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。图1-2实验连线图（2）用二进制数码开关向DR1和DR2寄存器置数。具体操作步骤图示如下：29检验DR1和DR2中存的数是否正确，具体操作为：关闭数据输入三态门（SW-B=1），打开ALU输出三态门（ALU-B=0），置S3、S2、S1、S0、M为11111时，总线指示灯显示DR1中的数，而置成10101时总线指示灯显示DR2中的数

8、。（3）验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能（采用正逻辑）在给定DR1=65H、DR2=