第一篇：計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

課程名稱：計(jì)算機(jī)組成原理學(xué)

院：計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程專

業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師：廖建明學(xué)生姓名：林怡學(xué)

號(hào)：實(shí)驗(yàn)成績(jī)：日

期：實(shí)驗(yàn)報(bào)告

2012060020023

2014 年 11

日月

電 子 科 技 大 學(xué)

實(shí)

驗(yàn)

報(bào)

告

一、實(shí)驗(yàn)一：ALU設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

二、實(shí)驗(yàn)室名稱：主樓A2-411 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4

三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1．熟悉ALU的工作原理。2．掌握多個(gè)ALU的擴(kuò)展方法。

3．掌握用硬件描述語言設(shè)計(jì)ALU的方法。

4．掌握數(shù)據(jù)的暫存和分時(shí)傳送的方法。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

設(shè)計(jì)一個(gè)8bit ALU,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)8bit二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算, ★算術(shù)運(yùn)算(加、減);★邏輯運(yùn)算(與、或、置

1、清0);實(shí)驗(yàn)要求：

1.設(shè)計(jì)一個(gè)4bitALU模塊;

2.如何用4bitALU實(shí)現(xiàn)8bitALU的功能?

3.數(shù)據(jù)的輸入/輸出

輸入: 只有8個(gè)開關(guān),如何分時(shí)輸入數(shù)據(jù)?

輸出: 8個(gè)指示燈(數(shù)據(jù)),1個(gè)指示燈(進(jìn)位/借位)

4.控制端輸入

模式控制:(算術(shù) / 邏輯)

運(yùn)算方式控制:(+、-/ and、or、set、clr)

分時(shí)控制位:(輸入數(shù)據(jù)的使能端)

數(shù)據(jù)輸入控制脈沖:

五、實(shí)驗(yàn)原理： 實(shí)驗(yàn)原理圖如圖一：

圖一

由圖可知,ALU模塊有四個(gè)輸入,分別為寄存器A、B,模式控制端M與邏輯/算術(shù)運(yùn)算方式控制端SE。輸出為四位的D，同時(shí)還有一個(gè)進(jìn)位/借位端cout。

其中M端為一位的輸入，當(dāng)M=1時(shí)，模塊將用于邏輯運(yùn)算，而M=0時(shí)，模塊將進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。而兩種運(yùn)算模式下，兩位的輸入端SE的不同的值又將控制+、-/ and、or、set、clr等不同的運(yùn)算方式。所以可以考慮采用if..else..結(jié)合case模塊的方式來實(shí)現(xiàn)always塊中的功能描述。

六、實(shí)驗(yàn)器材：

PC機(jī)、Xilinx ise7.1 集成開發(fā)壞境、pq208芯片一塊

七、實(shí)驗(yàn)步驟：

1、在Xilinx ise7.1 集成開發(fā)壞境中輸入實(shí)驗(yàn)代碼，保存并驗(yàn)證其正確性；

2、將模塊中使用到的開關(guān)與pq208的各個(gè)引腳的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)起來，并在xilinx中將其設(shè)置好；

3、將所需的開關(guān)與pq208的對(duì)應(yīng)引腳用電線連接起來，之后將驗(yàn)證正確的代碼下載到pq208芯片中；

4、根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求操作各開關(guān)，觀察指示燈的結(jié)果以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的正確性；

實(shí)驗(yàn)代碼如下：

module alu(A,B,M,SE,D,cout);input [3:0] A;input [3:0] B;input M;input [1:0] SE;output [3:0] D;output cout;reg [3:0] D;reg cout;always @(A,B,M,SE)begin

// 邏輯運(yùn)算模式 if(M)begin case(SE)2'b00:D=A&B;//與運(yùn)算 2'b01:D=A|B;//或運(yùn)算 2'b10:D=4'b1111;//置1 2'b11:D=4'b0000;//置0 endcase end

else //算術(shù)運(yùn)算模式

begin

case(SE)

2'b00: {cout,D}=A+B;//加法運(yùn)算 2'b01:{cout,D}=A+B;2'b10: {cout,D}=A-B;//減法運(yùn)算 2'b11:{cout,D}=A-B;endcase end end endmodule

I/O 端口與指示燈的連接方式： A[3:0] 與K1，K2，K3，K4相連，B[3:0]與K5，K6，K7，K8相連，M與K10相連，SE與K12，K11相連，cout與L5相連，輸出端D[3:0]分別與L4,L3，L2，L1相連。

八、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：

電路圖如圖二、三所示：

圖二

圖三 圖三中，當(dāng)輸入為0-1時(shí)，發(fā)現(xiàn)指示燈結(jié)果如為D[3:0]=1111 且cout=1。分析后可知，這個(gè)結(jié)果是由于-1的四位二進(jìn)制補(bǔ)碼表示為1111。

九、總結(jié)、改進(jìn)建議及心得體會(huì)：

通過本次實(shí)驗(yàn)，我不僅完成了Verilog HDL語言從書本知識(shí)到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化，同時(shí)也加深了對(duì)計(jì)算機(jī)CPU中的ALU模塊的各種功能的了解。把自己設(shè)計(jì)的ALU模塊加載到pq208芯片上進(jìn)行仿真驗(yàn)證，非常好地鍛煉了我的動(dòng)手能力，看到自己寫出的代碼能夠有實(shí)質(zhì)性的成果展示也更好的調(diào)動(dòng)了我的積極性。

總體來說，這次實(shí)驗(yàn)是非常有收獲的。

電 子 科 技 大 學(xué)

實(shí)

驗(yàn)

報(bào)

告

一、實(shí)驗(yàn)二：存貯器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

二、實(shí)驗(yàn)室名稱：主樓A2-411 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4

三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1．掌握存貯器的讀寫控制方法，(讀信號(hào)、寫信號(hào)、片選信號(hào))。2．掌握存儲(chǔ)器的字?jǐn)U展和位擴(kuò)展方法。3．掌握用硬件描述語言設(shè)計(jì)存貯器的方法。4．了解存儲(chǔ)器種類、工作原理和特點(diǎn)。

四、實(shí)驗(yàn)原理： 實(shí)驗(yàn)原理圖如下圖：

分析上圖可知，我們要把16*4的存儲(chǔ)器擴(kuò)展為一個(gè)32*8的存儲(chǔ)器模塊，總共需要4塊16*4的存儲(chǔ)器模塊。我們首先需要把兩塊16*4的模塊連接在一起擴(kuò)展為一塊16*8的存儲(chǔ)器模塊，再對(duì)兩塊16*8的模塊進(jìn)行字?jǐn)U展，最終把它們擴(kuò)展為一塊32*8的靜態(tài)存儲(chǔ)器模塊。

五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

用字?jǐn)U展和位擴(kuò)展的方式，設(shè)計(jì)一個(gè)32X8的靜態(tài)存儲(chǔ)器，能夠?qū)ζ潆S機(jī)的讀寫。其中：32表示地址的尋址空間大小，8表示數(shù)據(jù)單元的位數(shù)。要求：

1．設(shè)計(jì)一個(gè)16X4的可隨機(jī)讀寫的存儲(chǔ)器模塊。

2．利用16X4存儲(chǔ)器模塊，如何通過級(jí)連實(shí)現(xiàn)32X8的存儲(chǔ)器的功能。3．?dāng)?shù)據(jù)、地址的輸入/輸出

數(shù)據(jù)/地址的輸入：開關(guān)控制。

數(shù)據(jù)的輸出：指示燈顯示。4．控制信號(hào)

片選：低有效。

讀：低有效。

寫：上升沿有效。

六、實(shí)驗(yàn)器材：

PC機(jī)、Xilinx ise7.1 集成開發(fā)壞境、pq208芯片一塊

七、實(shí)驗(yàn)步驟：

1、把兩塊16*4的存儲(chǔ)器模塊位擴(kuò)展為16*8的存儲(chǔ)器模塊；

2、繼續(xù)把兩塊16*8的存儲(chǔ)器模塊字?jǐn)U展為一塊32*8的存儲(chǔ)器模塊；

3、在Xilinx ise7.1 集成開發(fā)壞境中把寫好的實(shí)驗(yàn)代碼保存；

4、將模塊中使用到的開關(guān)與pq208的各個(gè)引腳的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)起來，將所需的開關(guān)與pq208的對(duì)應(yīng)引腳用電線連接起來，之后將驗(yàn)證正確的代碼下載到pq208芯片中；

5、根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求操作各開關(guān)，對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫操作并觀察指示燈的結(jié)果以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的正確性；

實(shí)驗(yàn)代碼如下： 16*4存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)模塊

module ram16_4(din,addr,wr,rd,cs,dout);

parameter D_WIDTH = 4;

parameter A_WIDTH = 4;

input[D_WIDTH-1:0] din;

//D[3:0] input[A_WIDTH-1:0] addr;

//AD[3:0] input wr,rd,cs;output[D_WIDTH-1:0]dout;

reg [D_WIDTH-1:0] ram [(2**A_WIDTH)-1:0];//16*4

wire [D_WIDTH-1:0] dout;

always @(posedge wr)

if(!cs)

ram[addr] <= din;

assign dout =(!(rd||cs))?ram[addr]:4'bzzzz;

//rd cs同時(shí)為低電平ram[addr] endmodule 16*8存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)模塊

module ram16_8(d,ad,wr,rd,cs,dout);

input[4:0] ad;input[7:0] d;input wr,rd,cs;output[7:0] dout;ram16_4 m1(.din(d[3:0]),.addr(ad[3:0]),.wr(wr),.rd(rd),.cs(ad[4]|cs),.dout(dout[3:0]));ram16_4 m2(.din(d[7:4]),.addr(ad[3:0]),.wr(wr),.rd(rd),.cs(~ad[4]|cs),.dout(dout[7:4]));endmodule

32*8存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)模塊

module ram32_8(d,ad,wr,rd,cs,dout);

input[4:0] ad;input[7:0] d;input wr,rd,cs;output[7:0] dout;ram16_8 ram16_8_1(.d(d[3:0]),.ad(ad[3:0]),.wr(wr),.rd(rd),.cs(ad[4]|cs),.dout(dout[3:0]));ram16_8 ram16_8_2(.d(d[7:4]),.ad(ad[3:0]),.wr(wr),.rd(rd),.cs(~ad[4]|cs),.dout(dout[7:4]));endmodule

八、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖如下：

九、總結(jié)、改進(jìn)建議及心得體會(huì)：

本實(shí)驗(yàn)對(duì)存儲(chǔ)器模塊進(jìn)行了字?jǐn)U展和位擴(kuò)展，將16*4的模塊擴(kuò)展為32*8的存儲(chǔ)器模塊，加深了我對(duì)于存儲(chǔ)器擴(kuò)展這部分知識(shí)的理解，同時(shí)讓我對(duì)于Verilog HDL語言中的模塊調(diào)用這部分的機(jī)制有了更深入的體會(huì)。

在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的環(huán)節(jié)，自己動(dòng)手操作對(duì)存儲(chǔ)器模塊進(jìn)行讀寫操作也使我對(duì)于存儲(chǔ)器這個(gè)計(jì)算機(jī)的重要組成部分有了一個(gè)更加感性的認(rèn)識(shí)，對(duì)于它的尋址方式，片選邏輯等機(jī)制都有了更深層次的掌握。

第二篇：計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)-計(jì)10計(jì) 算 機(jī) 組 成 原 理 實(shí) 驗(yàn) 報(bào)姓

名：

學(xué)

號(hào)：

班

級(jí)：

指 導(dǎo) 老 師：

鄭

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)-計(jì)10

4一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)66H 被寫入W 寄存器。3）將11H寫入R0寄存器

①K23-K16開關(guān)置零，按[RST]鈕，按[TV/ME]鍵三次，進(jìn)入“Hand......”手動(dòng)狀態(tài)。②二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)11H

置控制信號(hào)為：

③按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，觀察現(xiàn)象；放開STEP鍵，CK由低變高，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)11H 被寫入R0 寄存器。4）將22H寫入R1寄存器

①K23-K16開關(guān)置零，按[RST]鈕，按[TV/ME]鍵三次，進(jìn)入“Hand......”手動(dòng)狀態(tài)。②二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)22H

置控制信號(hào)為：

③按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，觀察現(xiàn)象；放開STEP鍵，CK由低變高，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)22H被寫入R1 寄存器。5）將33H寫入R2寄存器

①K23-K16開關(guān)置零，按[RST]鈕，按[TV/ME]鍵三次，進(jìn)入“Hand......”手動(dòng)狀態(tài)。②二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)33H

置控制信號(hào)為：

③按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，觀察現(xiàn)象；放開STEP鍵，CK由低變高，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)33H被寫入R2 寄存器。

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)-計(jì)104

這時(shí)寄存器R3 的紅色輸出指示燈亮，R3 寄存器的數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線。此時(shí)數(shù)據(jù)總線指示燈L7...L0為： 01000100.將K11(RRD)置為1，關(guān)閉R3 寄存器輸出。11）將12H寫入MAR寄存器

①K23-K16開關(guān)置零，按[RST]鈕，按[TV/ME]鍵三次，進(jìn)入“Hand......”手動(dòng)狀態(tài)。②二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)12H

置控制信號(hào)為：

③按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，觀察現(xiàn)象；放開STEP鍵，CK由低變高，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)12H被寫入MAR寄存器。12）將34H寫入ST寄存器

①K23-K16開關(guān)置零，按[RST]鈕，按[TV/ME]鍵三次，進(jìn)入“Hand......”手動(dòng)狀態(tài)。②二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)34H

置控制信號(hào)為：

③按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，觀察現(xiàn)象；放開STEP鍵，CK由低變高，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)34H被寫入ST 寄存器。13）將56H寫入OUT寄存器

①K23-K16開關(guān)置零，按[RST]鈕，按[TV/ME]鍵三次，進(jìn)入“Hand......”手動(dòng)狀態(tài)。②二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)56H

置控制信號(hào)為：

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)-計(jì)10

4（2）掌握簡(jiǎn)單運(yùn)算器的數(shù)據(jù)傳送通道。

（3）能夠按給定數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)指定的算術(shù)/邏輯運(yùn)算。

4.實(shí)驗(yàn)步驟：

①將55H寫入A寄存器

二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)55H

置控制信號(hào)為：

按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，這時(shí)寄存器A的黃色選擇指示燈亮，表明選擇A寄存器。放開STEP鍵，CK由低變高，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)55H被寫入A寄存器。

②將33H寫入W寄存器

二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)33H

置控制信號(hào)為：

按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，這時(shí)寄存器W 的黃色選擇指示燈亮，表明選擇W寄存器。放開STEP 鍵，CK 由低變高，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)33H 被寫入W 寄存器。

③置下表的控制信號(hào)，檢驗(yàn)運(yùn)算器的運(yùn)算結(jié)果

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)-計(jì)10

4實(shí)驗(yàn)2：移位實(shí)驗(yàn) 將55H寫入A寄存器

二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)55H

置控制信號(hào)為：

按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，這時(shí)寄存器A的黃色選擇指示燈亮，表明選擇A寄存器。放開STEP鍵，CK由低變高，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)55H被寫入A寄存器。

S2S1S0=111 時(shí)運(yùn)算器結(jié)果為寄存器A內(nèi)容

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析：

移位與輸出門是否打開無關(guān)，無論運(yùn)算器結(jié)果如何，移位門都會(huì)給出移位結(jié)果。但究竟把那一個(gè)結(jié)果送數(shù)據(jù)總線由X2X1X0輸出選擇決定。表中第一行，A中寄存器值為55H=01010101,L為左移結(jié)果為：10101010B=AAH，D為直通輸入結(jié)果為原值，R為右

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)-計(jì)10

4(2)按圖3—6連接實(shí)驗(yàn)線路，仔細(xì)查線無誤后接通源。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析：

① 編程

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)-計(jì)104

MAO清零，從而明確本機(jī)的運(yùn)行入口微地址為000000(二進(jìn)制)。

D．按動(dòng)“START”鍵，啟動(dòng)時(shí)序電路，則每按動(dòng)一次啟動(dòng)鍵，讀出一條微指令后停機(jī)，此時(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的微地址顯示燈和微命令顯示燈將顯示所讀出的一條指令。注意：在當(dāng)前條件下，可將“MICRO—CONTROLLER”單元的sE6一sEl接至“SWITCH UNIT”中的S3—Cn對(duì)應(yīng)二進(jìn)制開關(guān)上，可通過強(qiáng)置端sEl一sE6人為設(shè)置分支地址。將SEI—SE6對(duì)應(yīng)二進(jìn)制開關(guān)量為“1”，當(dāng)需要人為設(shè)置分支地址時(shí)，將某個(gè)或幾個(gè)二進(jìn)制開關(guān)置“0”，相應(yīng)的微地址位即被強(qiáng)置為“l(fā)”，從而改變下一條微指令的地址。(二進(jìn)制開關(guān)置為“0”，相應(yīng)的微地址位將被強(qiáng)置為“l(fā)”)④ 連續(xù)運(yùn)行

A．將編程開關(guān)置為“RUN(運(yùn)行)”狀態(tài)。

B．將實(shí)驗(yàn)板的單步開關(guān)“STEP”置為“EXEC”狀態(tài)。

C.使CLR從l→0→l，此時(shí)微地址寄存器清“0”，從而給出取指微指令的入口地址為 000000(二進(jìn)制)。

D．啟動(dòng)時(shí)序電路，則可連續(xù)讀出微指令。

5.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：

此次實(shí)驗(yàn)主要要掌握微程序控制器的組成、工作原理；明確微程序、微指令、微命令的概念；掌握微指令、微程序的設(shè)計(jì)及調(diào)試方法；通過單步方式執(zhí)行若干條微指令深入理解微程序控制器的工作原理；用邏輯分析儀測(cè)試微程序控制器指令的轉(zhuǎn)移，微程序、微指

第三篇：計(jì)算機(jī)組成原理及實(shí)驗(yàn)報(bào)告

中南大學(xué)

計(jì)算機(jī)組成原理及匯編實(shí)驗(yàn)報(bào)告

姓 名: 代巍 學(xué) 號(hào): 0909121615 專業(yè)班級(jí): 信安1201 指導(dǎo)教師: 盛羽 學(xué) 院: 信息科學(xué)與工程學(xué)院

計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1 總線基本實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）掌握靜態(tài)存儲(chǔ)隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM的工作特性（2）掌握靜態(tài)存儲(chǔ)隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM的讀寫方法

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

74LS374（一片），74LS245（一片），74LS273（一片），靜態(tài)存儲(chǔ)器MEMORY 6116（一片），8位數(shù)據(jù)排線（一片），與門（兩片），與非門（一片），單脈沖（三片）,開關(guān)若干，燈泡若干。

三、實(shí)驗(yàn)原理

總線傳輸實(shí)驗(yàn)框圖如圖4.1所示，它將幾種不同的設(shè)備掛至總線上，有存儲(chǔ)器、輸入 設(shè)備、輸出設(shè)備、寄存器。這些設(shè)備都需要有三態(tài)輸出控制，按照傳輸要求恰當(dāng)有序的控制 它們，就可實(shí)現(xiàn)總線信息傳輸。

總線傳輸實(shí)驗(yàn)框圖

總線基本實(shí)驗(yàn)要求如下：根據(jù)掛在總線上的幾個(gè)基本部件，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的流程。（1）輸入設(shè)備將一個(gè)數(shù)輸入R0 寄存器。（2）輸入設(shè)備將另一個(gè)數(shù)輸入地址寄存器。

（3）將R0 寄存器中的數(shù)寫入到當(dāng)前地址的存儲(chǔ)器中。（4）將當(dāng)前地址的存儲(chǔ)器中的數(shù)用LED 數(shù)碼管顯示。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

（1）選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備：根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖，將所需要的組件從組件列表中拖到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程欄中。

搭建實(shí)驗(yàn)流程：將已選擇的組件進(jìn)行連線（鼠標(biāo)從一個(gè)引腳的端點(diǎn)拖動(dòng)到另一組件的引腳端，即完成連線）。搭建好的實(shí)驗(yàn)流程圖如圖4.3所示。

（2）初始化各芯片的控制信號(hào)，仔細(xì)檢查無誤后點(diǎn)擊 【電源開/關(guān)】按鈕接通電源。

總線基本實(shí)驗(yàn)流程圖

（3）實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟如圖4.2 所示。

首先應(yīng)關(guān)閉所有三態(tài)門（SW-B=1，CS=1，R0-B=1，LED-B=1），并將關(guān)聯(lián)的信號(hào)置為：LDAR=0，LDR0=0，W/R（RAM）=1，W/R（LED）=1。然后參照如下操作流程，先給數(shù)據(jù)開關(guān)置數(shù)，打開數(shù)據(jù)輸出三態(tài)門，開關(guān)LDR0置1，并雙擊旁邊的單脈沖，使產(chǎn)生一個(gè)上升沿將數(shù)據(jù)輸入到R0 中；然后繼續(xù)給數(shù)據(jù)開關(guān)置數(shù)，開關(guān)LDAR置1，并雙擊旁邊的單脈沖，使產(chǎn)生一個(gè)上升沿將數(shù)據(jù)輸入到AR 中；關(guān)閉數(shù)據(jù)開關(guān)三態(tài)門，打開R0 寄存器輸出控制（開關(guān)LDR0和開關(guān)R0-B都置0），使存儲(chǔ)器處于寫狀態(tài)（W/R=0、CS=0）將R0 中的數(shù)寫到存儲(chǔ)器中；關(guān)閉存儲(chǔ)器片選，關(guān)閉R0 寄存器輸出（開關(guān)R0-B置0），使存儲(chǔ)器處于讀狀態(tài)（W/R=

1、CS=0）。

實(shí)驗(yàn)步驟圖

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)果分析

實(shí)驗(yàn)截圖

六、實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)

通過本次本次實(shí)驗(yàn)：

（1）了解了一些邏輯器的組成結(jié)構(gòu)（2）掌握一些邏輯器的工作原理（3）驗(yàn)證了各邏輯器件的組合功能

（4）了解了總線和各個(gè)器件之間的工作過程。

通過親自動(dòng)手，能更好的理解邏輯器件的組成及功能。同時(shí)實(shí)驗(yàn)中遇到各種問題，解決后，讓自己的知識(shí)更加牢固。同時(shí)也意識(shí)到自己的不足，需要更加的努力！

匯編語言實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)2 匯編語言編程實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)掌握循環(huán)程序的設(shè)計(jì)方法

(2)掌握匯編語言源程序的編輯、匯編、連接及調(diào)試過程。

(3)進(jìn)一步熟悉利用DEBUG程序修改參數(shù)的方法，并檢查和驗(yàn)證結(jié)果的正確性。(4)學(xué)會(huì)針對(duì)不同的問題，選用不同的組織循環(huán)的方法。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

PC機(jī)及masm for windows軟件。

三、實(shí)驗(yàn)要求

（1）編輯一個(gè)指定的匯編語言源程序，并對(duì)其進(jìn)行匯編、連接和運(yùn)行。（2）利用DEBUG進(jìn)行程序調(diào)試，掌握常用命令的使用方法，觀察運(yùn)行結(jié)果。

（3）匯編語言上機(jī)操作，掌握循環(huán)程序的過程和匯編實(shí)現(xiàn)原理，進(jìn)一步熟練掌握DEBUG操作指令以及匯編語言源程序的編輯、匯編、連接及調(diào)試過程。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)一:編程計(jì)算1~100的和

實(shí)驗(yàn)二:編程計(jì)算 S=1+2*3+3*4+4*5+……+N*(N+1)，N由用戶輸入，將結(jié)果在屏幕顯示

實(shí)驗(yàn)三:編程計(jì)算SUM=1!+2!+3!+4!+5!，將結(jié)果輸出，需要有子程序

五、程序源代碼

實(shí)驗(yàn)一程序代碼如下： DATA SEGMENT SUM1 DW 0,13,10,'$'

DATA ENDS STACK1 SEGMENT S DB 1000 DUP(0)STACK1 ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATA, SS:STACK1 START: MOV AX, DATA MOV DS, AX MOV AX, 0 MOV CX, 0

LOOP1: ADD AX, CX INC CX CMP CX, 101 JL LOOP1 MOV SUM1, AX lea di ,sum1 call cv mov ah,9 lea dx,sum1 int 21h jmp ok

cv:

push cx push dx xor cx,cx mov si,10 s0:

xor dx,dx inc cx div si push dx cmp ax,0 jnz s0 s1: pop dx add dl,“0”

mov byte ptr [di],dl inc di loop s1 mov al,20h s2:

cmp byte ptr [di],0 jz s3

cmp byte ptr [di],43h jz s3

mov byte ptr [di],al inc di jmp s2 s3: pop dx pop cx ret ok:

MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START

實(shí)驗(yàn)二程序代碼如下： DATAS SEGMENT

s dw ?;此處輸入數(shù)據(jù)段代碼

n dw ?

DATAS ENDS STACKS SEGMENT

dw 64 dup(?);此處輸入堆棧段代碼 STACKS ENDS CODES SEGMENT

ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKS START:

loop1:

clc

;此指令清除cf標(biāo)志位cf=0

mov ah,1h

;通過給AH寄存器賦值，然后調(diào)用INT 21H指令，;計(jì)算機(jī)就會(huì)根據(jù)AH寄存器中的值執(zhí)行相應(yīng)的操作

;其中1H是鍵盤輸入并回顯,AL中有輸入字符

int 21h

cmp al,0dh;比較是不是回車鍵，不改變操作數(shù)，只改變標(biāo)志位，若ZF=1，則表示兩數(shù)相等

je print;ZF＝1,轉(zhuǎn)至標(biāo)號(hào)處執(zhí) 表示輸入完畢

cmp al,'0'

jz rotate;ZF＝1,轉(zhuǎn)至標(biāo)號(hào)處執(zhí)

stc

;此指令設(shè)置cf為1 rotate:

rcl bx,1

;注意這里是帶進(jìn)位左移，程序的思想所在 jmp loop1;無條件轉(zhuǎn)移 print:

mov n,bx

MOV AX,DATAS

MOV DS,AX

mov bx,0001h

mov dl,02h lop2:mov al,bl

inc dl;加1

mul dl;無符號(hào)數(shù)乘法AX=oprd*al

add bx,ax

cmp ax,n;與n比較

jna lop2;不高于轉(zhuǎn)移

mov s,bx

mov ch,4

mov cl,4 lop1:rol bx,cl

mov dl,bl

and dl,0Fh

cmp dl,09h

jbe next;低于等于轉(zhuǎn)移

add dl,7 next:add dl,30h

mov ah,2

int 21h

dec ch

jnz lop1;非零轉(zhuǎn)移

MOV AH,4CH

INT 21H CODES ENDS

END START 實(shí)驗(yàn)三程序代碼如下：

DATA SEGMENT

OUTPUT_TIPS DB 10, 13, “1!+ 2!+ 3!+ 4!+ 5!=

NNN DW 1 DATA ENDS CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE, DS:DATA START:

MOV AX, DATA

MOV DS, AX

MOV BX, 2

;0、1 的階乘都是 1 LOP:

MOV AX, BX

MOV CX, AX

CALL FACTOR

;用遞歸方法計(jì)算階乘

$”

ADD AX, NNN

MOV NNN, AX

INC BX

CMP BX, 6

JNE LOP

MOV AX, NNN

DISP:

PUSH AX

MOV DX, OFFSET OUTPUT_TIPS

MOV AH, 9

;顯示字符串.INT 21H

POP AX

MOV BX, 10

MOV CX, 0 L1:

MOV DX, 0

DIV BX

PUSH DX

INC CX

AND AX, AX

JNZ L1 L2:

POP DX

ADD DL, 48

MOV AH, 2

INT 21H

LOOP L2 EXIT:

MOV AH, 4CH

INT 21H

FACTOR PROC NEAR

;階乘.DEC CX

;CX=2~8

CMP CX, 1

;=1 ?

JE

FACTOR_E

;為1就退出

PUSH CX

;非1壓棧保存

CALL FACTOR

;遞歸調(diào)用，把CX一次次的減一

POP CX

;彈出一個(gè)個(gè)遞減的數(shù)值

MUL CX

;乘到AX FACTOR_E:

RET

;AX=(2~8)!FACTOR ENDP

;簡(jiǎn)潔明了，無與倫比 CODE ENDS

END START

六、運(yùn)行結(jié)果

實(shí)驗(yàn)一調(diào)試

實(shí)驗(yàn)一運(yùn)行結(jié)果

實(shí)驗(yàn)二調(diào)試

實(shí)驗(yàn)二運(yùn)行結(jié)果

實(shí)驗(yàn)三調(diào)試

實(shí)驗(yàn)三運(yùn)行結(jié)果

七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

通過本次上機(jī)實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)了數(shù)值轉(zhuǎn)換，循環(huán)，中斷，分支結(jié)構(gòu)等知識(shí)點(diǎn)。在課堂中聽到的關(guān)于匯編語言中的循環(huán)和分支程序的知識(shí)點(diǎn)，我們將它實(shí)踐化了，使得我們更深一步的認(rèn)識(shí)和理解了循環(huán)程序和分支程序。在實(shí)驗(yàn)中，暴漏出來的問題就是，對(duì)于一些符號(hào)它所代表的是什么還是不熟悉，導(dǎo)致程序出現(xiàn)問題，因此，以后還要多看書，多練習(xí)，加強(qiáng)這方面的記憶。這次實(shí)驗(yàn)所學(xué)到的印象最深的就是LOOP循環(huán)以及有符號(hào)數(shù)跳轉(zhuǎn)JLE。

總體上來講，有些知識(shí)點(diǎn)理解的還不到位，希望通過以后的練習(xí)能加強(qiáng)對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的理解。實(shí)驗(yàn)過程中，遇到很多問題，比如程序一的編寫，基本上都是學(xué)習(xí)書本以及依靠書本多做題才編出來的，僅有的幾次上機(jī)實(shí)驗(yàn)，要抓緊時(shí)間學(xué)習(xí)和交流，時(shí)間挺少的。在今后的學(xué)習(xí)和生活中，我們都需要相互學(xué)習(xí)、相互交流，共同進(jìn)步。學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。通過這次實(shí)驗(yàn)，使我了解到運(yùn)行調(diào)試程序的不易，今后一定更加努力，把程序做到最好！對(duì)于不足之處，會(huì)積極改正。掌握匯編語言程序編輯、匯編、連接、運(yùn)行以及利用DEBUG調(diào)試程序的方法。加深對(duì)循環(huán)和分支程序結(jié)構(gòu)的理解，掌握循環(huán)和分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)的方法，熟練匯編語言程序上機(jī)調(diào)試的方法和過程。能夠獨(dú)立自主的編輯代碼解決一些小問題，對(duì)匯編有了初步的了解。但仍有很多需要學(xué)習(xí)的地方！

第四篇：計(jì)算機(jī)組成原理--實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)一 寄存器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饽Ｐ蜋C(jī)中各種寄存器結(jié)構(gòu)、工作原理及其控制方法。

實(shí)驗(yàn)要求：利用CPTH 實(shí)驗(yàn)儀上的K16..K23 開關(guān)做為DBUS 的數(shù)據(jù)，其它開關(guān)做為控制信號(hào)，將數(shù)據(jù)寫入寄存器，這些寄存器包括累加器A，工作寄存器W，數(shù)據(jù)寄存器組R0..R3，地址寄存器MAR，堆棧寄存器ST，輸出寄存器OUT。

實(shí)驗(yàn)電路：寄存器的作用是用于保存數(shù)據(jù)的CPTH 用74HC574 來構(gòu)成寄存器。74HC574 的功能如下：

系統(tǒng)清零和手動(dòng)狀態(tài)設(shè)定：K23-K16開關(guān)置零，按[RST]鈕，按[TV/ME]鍵三次，進(jìn)入“Hand......”手動(dòng)狀態(tài)。在后面實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綖槭謩?dòng)的操作方法不再詳述．

將55H寫入A寄存器

二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)55H

置控制信號(hào)為：

按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，這時(shí)寄存器A的黃色選擇指示燈亮，表明選擇A寄存器。放開STEP鍵，CK由低變高，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)55H被寫入A寄存器。將66H寫入W寄存器

二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)66H

將11H、22H、33H、44H寫入R0、R1、R2、R3寄存器將 二進(jìn)制開關(guān)K23-K16，置數(shù)據(jù)分別為11H、22H、33H、44H 置控制信號(hào)為：

K11、K10為10，K1、k0分別為00、01、10、11

并分別按住STEP 脈沖鍵，CK 由高變低，這時(shí)寄存器R0、R1R2R3 的黃色選擇指示燈分別亮，放開STEP鍵，CK由低變高，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)被寫入寄存器。注意觀察：

1.數(shù)據(jù)是在放開STEP鍵后改變的，也就是CK的上升沿?cái)?shù)據(jù)被打入。

2.K1(SB)，K0(SA)用于選擇寄存器。

讀寄存器

置控制信號(hào)為：K11、K10為01，K1、K0為00時(shí)，讀R0，這時(shí)寄存器R0 的紅色輸出指示燈亮，R0 寄存器的數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線。此時(shí)數(shù)據(jù)總線指示燈L7...L0為：00010001.00110011.01000100.寄存器MAR原理圖

連接線表 寄存器OUT原理圖

寄存器MAR，ST，OUT寫工作波形圖

K14(MAROE)為0，MAR寄存器中的地址輸出，MAR 紅色輸出指示燈亮。將K14(MAROE)置為1，關(guān)閉MAR輸出。

將34H寫入ST寄存器

二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)34H

置控制信號(hào)為：

按住STEP 脈沖鍵，CK 由高變低，這時(shí)寄存器ST 的黃色選擇指示燈亮，表明選擇ST 寄存器。放開STEP鍵，CK由低變高，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)34H被寫入ST 寄存器。將56H寫入OUT寄存器

二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)56H

置控制信號(hào)為：

1實(shí)驗(yàn)電路：CPTH 中的運(yùn)算器由一片CPLD實(shí)現(xiàn)，有8 種運(yùn)算，通過S2，S1，S0 來選擇，運(yùn)算數(shù)據(jù)由寄存器A及寄存器W 給出，運(yùn)算結(jié)果輸出到直通門D。

連接線表

按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，這時(shí)寄存器W 的黃色選擇指示燈亮，表明選擇W寄存器。放開STEP 鍵，CK 由低變高，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)33H 被寫入W 寄存器。

置下表的控制信號(hào)，檢驗(yàn)運(yùn)算器的運(yùn)算結(jié)果

注意觀察：

運(yùn)算器在加上控制信號(hào)及數(shù)據(jù)(A,W)后，立刻給出結(jié)果，不須時(shí)鐘。實(shí)驗(yàn)心得：

實(shí)驗(yàn)三

PC 實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、了解模型機(jī)中程序計(jì)數(shù)器PC的工作原理及其控制方法。

2、了解程序執(zhí)行過程中順序和跳轉(zhuǎn)指令的實(shí)現(xiàn)方法。

PC 原理圖

在CPTH 中，PC+1 由PCOE 取反產(chǎn)生。當(dāng)RST = 0 時(shí)，PC 記數(shù)器被清0

當(dāng)ELP=1 時(shí)，LDPC=1，不允許PC被預(yù)置 當(dāng)ELP=0 時(shí)，LDPC 由IR3，IR2，Cy，Z確定 當(dāng)IR3 IR2 = 1 X 時(shí)，LDPC=0，PC 被預(yù)置

當(dāng)IR3 IR2 = 0 0 時(shí)，LDPC=非Cy，當(dāng)Cy=1時(shí)，PC 被預(yù)置 當(dāng)IR3 IR2 = 0 1 時(shí)，LDPC=非Z，當(dāng)Z=1 時(shí)，PC 被預(yù)置 連接線表

每置控制信號(hào)后，按一下STEP鍵，觀察PC的變化。

實(shí)驗(yàn)心得

實(shí)驗(yàn)四 存儲(chǔ)器EM 實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饽Ｐ蜋C(jī)中程序存儲(chǔ)器EM 的工作原理及控制方法。

實(shí)驗(yàn)要求：利用CPTH 實(shí)驗(yàn)儀上的K16..K23 開關(guān)做為DBUS 的數(shù)據(jù)，其它開關(guān)做為控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)程序存儲(chǔ)器EM 的讀寫操作。實(shí)驗(yàn)電路：

存儲(chǔ)器EM 由一片6116RAM 構(gòu)成，是用戶存放程序和數(shù)據(jù)的地方。存儲(chǔ)器EM 通過一片74HC245 與數(shù)據(jù)總線相連。存儲(chǔ)器EM 的地址可選擇由PC或MAR 提供。

存儲(chǔ)器EM 的數(shù)據(jù)輸出直接接到指令總線IBUS，指令總線IBUS 的數(shù)據(jù)還可以來自一片74HC245。當(dāng)ICOE 為0 時(shí)，這片74HC245 輸出中斷指令B8。

實(shí)驗(yàn)1：PC/MAR 輸出地址選擇

置控制信號(hào)為：

0，二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)01H 置控制信號(hào)為：

按STEP鍵, 將地址1 寫入MAR

將數(shù)據(jù)22H寫入EM[1] 二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)22H 置控制信號(hào)為：

按STEP鍵，將數(shù)據(jù)22H寫入EM[1] 實(shí)驗(yàn)3：存儲(chǔ)器EM 讀實(shí)驗(yàn) 將地址0 寫入MAR 二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)00H 置控制信號(hào)為：

按STEP鍵, 將地址0 寫入MAR

5實(shí)驗(yàn)4：存儲(chǔ)器打入IR指令寄存器/uPC實(shí)驗(yàn) 將地址0寫入MAR 二進(jìn)制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)00H

置控制信號(hào)為：

按STEP鍵，將地址0寫入MAR

讀EM[0]，寫入IR及uPC

置控制信號(hào)為：

EM[0]被讀出：11H 按STEP鍵，將EM[0]寫入IR及uPC，IR=11H，uPC=10H

7實(shí)驗(yàn)五 微程序存儲(chǔ)器uM 實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、了解微程序控制方式模型機(jī)的基本工作原理。

2、了解微程序存儲(chǔ)器uM的控制方法。實(shí)驗(yàn)要求：利用CPTH 實(shí)驗(yàn)儀上的開關(guān)做為控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)微程序存儲(chǔ)器uM 的輸出功能。

實(shí)驗(yàn)電路：

存儲(chǔ)器uM 由三片6116RAM 構(gòu)成，共24 位微指令，采用水平型微指令格式。存儲(chǔ)器的地址由uPC 提供, 片選及讀信號(hào)恒為低, 寫信號(hào)恒為高.存儲(chǔ)器uM 始終輸出uPC 指定地址單元的數(shù)據(jù)。

uM原理圖

連接線表

實(shí)驗(yàn)1：微程序存儲(chǔ)器uM 讀出

置控制信號(hào)為：K0為1

uM 輸出uM[0]的數(shù)據(jù)

按一次STEP脈沖鍵，CK產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)uPC 被加一。uM 輸出uM[1]的數(shù)據(jù)

按一次STEP脈沖鍵，CK產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)uPC 被加一。uM 輸出uM[2]的數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)2：使用實(shí)驗(yàn)儀小鍵盤輸入uM

1．連接J1, J2

2．打開電源

1實(shí)驗(yàn)六

模型機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)（微程序控制器）

第五篇：計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告[推薦]

湘潭大學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)名稱____________________實(shí)驗(yàn)日期__________________ 學(xué)號(hào)：____________姓名：__________班級(jí)_________

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?shí)驗(yàn)原理

三、實(shí)驗(yàn)要求

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟

五、實(shí)驗(yàn)環(huán)境與設(shè)備

六、實(shí)驗(yàn)代碼設(shè)計(jì)（含符號(hào)說明）

七、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與測(cè)試

八、測(cè)試數(shù)據(jù)

九、實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題及處理情況（包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、原因分析、排除故障的方法等）