计算机组成原理通信实验(实验箱实验)
计算机组成原理实验
计算机组成原理实验一、实验目的本实验旨在通过实际操作，加深对计算机组成原理的理解，掌握计算机硬件的基本原理和工作方式。
二、实验设备和材料1. 计算机主机：型号为XXX，配置了XXX处理器、XXX内存、XXX硬盘等。
2. 显示器：型号为XXX，分辨率为XXX。
3. 键盘和鼠标：标准配置。
4. 实验板：包括CPU、内存、存储器、输入输出接口等模块。
5. 逻辑分析仪：用于分析和调试电路信号。
6. 示波器：用于观测电路信号的波形。
三、实验内容1. 实验一：CPU的工作原理a. 将实验板上的CPU模块插入计算机主机的CPU插槽中。
b. 连接逻辑分析仪和示波器，用于观测和分析CPU的工作信号和波形。
c. 打开计算机主机，启动操作系统。
d. 运行一段简单的程序，观察CPU的工作状态和指令执行过程。
e. 通过逻辑分析仪和示波器的数据分析，了解CPU的时钟信号、数据总线、地址总线等工作原理。
2. 实验二：内存的存储和读写a. 将实验板上的内存模块插入计算机主机的内存插槽中。
b. 打开计算机主机，启动操作系统。
c. 编写一个简单的程序，将数据存储到内存中。
d. 通过逻辑分析仪和示波器的数据分析，观察内存的写入和读取过程，了解内存的存储原理和读写速度。
3. 实验三：存储器的工作原理a. 将实验板上的存储器模块插入计算机主机的存储器插槽中。
b. 打开计算机主机，启动操作系统。
c. 编写一个简单的程序，读取存储器中的数据。
d. 通过逻辑分析仪和示波器的数据分析，观察存储器的读取过程，了解存储器的工作原理和数据传输速度。
4. 实验四：输入输出接口的工作原理a. 将实验板上的输入输出接口模块插入计算机主机的扩展插槽中。
b. 打开计算机主机，启动操作系统。
c. 编写一个简单的程序，通过输入输出接口实现数据的输入和输出。
d. 通过逻辑分析仪和示波器的数据分析，观察输入输出接口的工作过程，了解数据的传输和控制原理。
四、实验结果分析1. 实验一：通过观察CPU的工作状态和指令执行过程，可以验证CPU的时钟信号、数据总线、地址总线等工作原理是否正确。
计算机组成原理实验（接线、实验步骤）
计算机组成原理实验（接线、实验步骤）实验⼀运算器[实验⽬的]1.掌握算术逻辑运算加、减、乘、与的⼯作原理；2.熟悉简单运算器的数据传送通路；3.验证实验台运算器的8位加、减、与、直通功能；4.验证实验台4位乘4位功能。
[接线]功能开关：DB=0 DZ=0 DP=1 IR/DBUS=DBUS接线：LRW：GND（接地）IAR-BUS# 、M1、M2、RS-BUS#：接+5V控制开关：K0：SW-BUS# K1：ALU-BUSK2：S0 K3：S1 K4：S2K5：LDDR1 K6：LDDR2[实验步骤]⼀、(81)H与(82)H运算1.K0=0：SW开关与数据总线接通K1=0：ALU输出与数据总线断开2.开电源，按CLR#复位3.置数（81）H：在SW7—SW0输⼊10000001→LDDR2=1，LDDR1=0→按QD：数据送DR2置数（82）H：在SW7—SW0输⼊10000010→LDDR2=0，LDDR1=1→按QD：数据送DR1 4.K0=1：SW开关与数据总线断开K1=1：ALU输出与数据总线接通5. S2S1S0=010：运算器做加法（观察结果在显⽰灯的显⽰与进位结果C的显⽰）6.改变S2S1S0的值，对同⼀组数做不同的运算，观察显⽰灯的结果。
⼆、乘法、减法、直通等运算1.K0K1=002.按CLR#复位3.分别给DR1和DR2置数4.K0K1=115. S2S1S0取不同的值，执⾏不同的运算[思考]M1、M2控制信号的作⽤是什么？运算器运算类型选择表选择操作S2 S1 S00 0 0 A&B0 0 1 A&A(直通)0 1 0 A+B0 1 1 A-B1 0 0 A(低位)ΧB(低位)完成以下表格ALU-BUS SW-BUS# 存储器内容S2S1S0 DBUS C输⼊时：计算时：DR1：01100011DR2：10110100（与）DR1：10110100DR2：01100011（直通）DR1：01100011DR2：01100011（加）DR1：01001100DR2：10110011（减）DR1：11111111DR2：11111111（乘）实验⼆双端⼝存储器[实验⽬的]1.了解双端⼝存储器的读写；2.了解双端⼝存储器的读写并⾏读写及产⽣冲突的情况。
xx大学计算机组成原理实验报告(全)
上海大学计算机组成原理实验报告(全)《计算机组成原理实验》报告一姓名学号时间地点行健楼 609机房评阅一．数据传送实验1. 实验内容及要求在试验箱上完成以下内容:将58H写入A寄存器。
将6BH写入W寄存器。
将C3H 写入R1寄存器。
2. 实验环境本实验箱用74HC574构成各种寄存器。
3. 实施步骤或参数①注视仪器，打开电源，手不要远离电源开关，随时准备关闭电源，注意各数码管、发光管的稳定性，静待10秒，确信仪器稳定、无焦糊味。
②设置实验箱进入手动模式。
③K2接AEN,K1和K2接EX0和EX1，设置K2K1K0＝010，设置K23～K16＝01011000。
④注视A及DBUS的发光管，按下STEP键，应看到CK灯灭、A旁的灯亮。
记住看到的实际显示情况。
⑤放开STEP键，应看到CK灯亮、A寄存器显示58。
记住看到的实际情况。
⑥重复上述实验步骤，在做6BH时，K2接WEN,K1和K2接EX2和EX3，设置K2K1K0＝010，设置K23～K16＝01101011；重复上述实验步骤，在做C3H时，K2接RWR,K1和K2接SB 和SA，设置K2K1K0＝001，设置K23～K16＝10100011。
⑦关闭实验箱电源。
4. 测试或者模拟结果A寄存器显示58，W寄存器显示6B，R1寄存器显示C3，完成实验目的。
5. 体会本次实验相对简单，只需要三根线便可以完成整个实验，但是，今天认识了实验箱。
124并且在老师的带领下较为完整的认识了整个试验箱，还是很开心的，今后实验箱将是我们学习计算机组成原理的重要工具，也是我们的好朋友。
《计算机组成原理实验》报告二姓名学号时间地点行健楼 609机房评阅二．运算器实验1. 实验内容及要求在试验箱上完成以下内容:计算07H＋6AH后左移一位的值送OUT输出。
把39H取反后同64H相或的值送入R2寄存器。
通过人工译码，加深对译码器基本工作原理的理解。
理解命令的顺序执行过程。
计算机组成原理数据通路实验报告
计算机组成原理数据通路实验报告计算机组成原理实验报告计算机组成原理实验报告实验一基本运算器实验一、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3. 深刻理解运算器的控制信号二、实验设备PC机一台、TD-CMA实验系统一套三、实验原理1. (思考题)运算器的组成包括算数逻辑运算单元ALU（Arithmetic and Logic Unit）、浮点运算单元FPU（Floating Point Unit）、通用寄存器组、专用寄存器组。
①算术逻辑运算单元ALU （Arithmetic and Logic Unit）ALU主要完成对二进制数据的定点算术运算（加减乘除）、逻辑运算（与或非异或）以及移位操作。
在某些CPU中还有专门用于处理移位操作的移位器。
通常ALU由两个输入端和一个输出端。
整数单元有时也称为IEU（IntegerExecution Unit）。
我们通常所说的“CPU 是XX位的”就是指ALU所能处理的数据的位数。
②浮点运算单元FPU（Floating Point Unit）FPU主要负责浮点运算和高精度整数运算。
有些FPU还具有向量运算的功能，另外一些则有专门的向量处理单元。
③通用寄存器组通用寄存器组是一组最快的存储器，用来保存参加运算的操作数和中间结果。
④专用寄存器专用寄存器通常是一些状态寄存器，不能通过程序改变，由CPU自己控制，表明某种状态。
而运算器内部有三个独立运算部件，分别为算术、逻辑和移位运算部件，逻辑运算部件由逻辑门构成，而后面又有专门的算术运算部件设计实验。
下图为运算器内部原理构造图2. 运算器的控制信号实验箱中所有单元的T1、T2、T3、T4都连接至控制总线单元的T1、T2、T3、T4，CLR都连接至CON单元的CLR按钮。
T4由时序单元的TS4提供（脉冲信号），其余控制信号均由CON单元的二进制数据开关模拟给出。
控制信号中除T4为脉冲信号外，其余均为电平信号，其中ALU_B为低有效，其余为高有效。
计算机组成原理实验报告
计算机组成原理实验报告实验目的，通过本次实验，深入了解计算机组成原理的相关知识，掌握计算机硬件的基本组成和工作原理。
实验一，逻辑门电路实验。
在本次实验中，我们学习了逻辑门电路的基本原理和实现方法。
逻辑门电路是计算机中最基本的组成部分，通过逻辑门电路可以实现各种逻辑运算，如与门、或门、非门等。
在实验中，我们通过搭建逻辑门电路并进行实际操作，深入理解了逻辑门的工作原理和逻辑运算的实现过程。
实验二，寄存器和计数器实验。
在本次实验中，我们学习了寄存器和计数器的原理和应用。
寄存器是计算机中用于存储数据的重要部件，而计数器则用于实现计数功能。
通过实验操作，我们深入了解了寄存器和计数器的内部结构和工作原理，掌握了它们在计算机中的应用方法。
实验三，存储器实验。
在实验三中，我们学习了存储器的原理和分类，了解了不同类型的存储器在计算机中的作用和应用。
通过实验操作，我们进一步加深了对存储器的认识，掌握了存储器的读写操作和数据传输原理。
实验四，指令系统实验。
在本次实验中，我们学习了计算机的指令系统，了解了指令的格式和执行过程。
通过实验操作，我们掌握了指令的编写和执行方法，加深了对指令系统的理解和应用。
实验五，CPU实验。
在实验五中，我们深入了解了计算机的中央处理器（CPU）的工作原理和结构。
通过实验操作，我们学习了CPU的各个部件的功能和相互之间的协作关系，掌握了CPU的工作过程和运行原理。
实验六，总线实验。
在本次实验中，我们学习了计算机的总线结构和工作原理。
通过实验操作，我们了解了总线的分类和各种总线的功能，掌握了总线的数据传输方式和时序控制方法。
结论：通过本次实验，我们深入了解了计算机组成原理的相关知识，掌握了计算机硬件的基本组成和工作原理。
通过实验操作，我们加深了对逻辑门电路、寄存器、计数器、存储器、指令系统、CPU和总线的理解，为进一步学习和研究计算机组成原理奠定了坚实的基础。
希望通过不断的实践和学习，能够更深入地理解和应用计算机组成原理的知识。
通信原理综合实验箱
通信原理综合实验箱通信原理综合实验箱是通信原理课程中的重要实践教学工具，它是通过集成多种通信原理实验模块而成的综合实验设备，可以用于进行调制解调、信号传输、信道编解码、数字信号处理等方面的实验。
本文将介绍通信原理综合实验箱的组成结构、实验模块以及实验方法。
首先，通信原理综合实验箱的组成结构包括主控模块、信号源模块、调制解调模块、信号传输模块、信道编解码模块、数字信号处理模块等。
主控模块是整个实验箱的核心，它负责控制各个实验模块的工作状态，以及实验数据的采集和处理。
信号源模块提供各种类型的信号源，如正弦信号、方波信号、三角波信号等，用于进行调制和解调实验。
调制解调模块包括调制器和解调器，可以进行调幅调频调相等各种调制方式的实验。
信号传输模块提供了模拟信号和数字信号的传输通道，可以进行信号传输特性的实验。
信道编解码模块用于进行信道编码和解码实验，可以模拟信道传输过程中的误码情况。
数字信号处理模块包括各种数字滤波器、数字调制解调器等，可以进行数字信号处理的实验。
其次，通信原理综合实验箱的实验模块包括调制解调实验、信号传输实验、信道编解码实验、数字信号处理实验等。
在调制解调实验中，可以通过调制解调模块进行调幅调频调相等各种调制方式的实验，观察调制信号的波形特性和频谱特性。
在信号传输实验中，可以通过信号传输模块模拟信号在传输过程中的衰减和失真情况，了解信号传输特性。
在信道编解码实验中，可以通过信道编解码模块模拟信道传输过程中的误码情况，观察编解码算法的性能。
在数字信号处理实验中，可以通过数字信号处理模块进行数字滤波、数字调制解调等实验，了解数字信号处理的原理和方法。
最后，通信原理综合实验箱的实验方法包括实验准备、实验操作、实验数据采集和实验报告撰写等步骤。
在进行实验前，需要对实验箱和实验模块进行检查和调试，确保实验设备正常工作。
在实验操作中，需要按照实验要求进行实验操作，采集实验数据并进行实验记录。
在实验报告撰写中，需要对实验过程和实验结果进行分析和总结，撰写实验报告并进行实验结果的展示和讨论。
计算机组成原理实验课 实验报告
3设置TH-union+实验机工作方式：将6个拨动开关置于正确位置，实现“分立电路CPU的16位联机工作、使用微程序控制其并从内存读指令”的状态。
4在pc机上启动PECE16.EXE
5练习TH-union+实验机各条指令的使用，掌握其功能。
6编写汇编程序段，实现任务要求的功能。
三、实验结果
三、实验过程
这是一个完成整数排序功能的程序，要求首先输入5个参加排序的整数数值，接下来完成对这5个整数的排序操作，并输出最终的排序结果。
<1>在命令行提示符：下输入下面程序：
10 for i=1 to 5
20 input a(i)
30 next i
40 for i=1 to 4
50 for j=i+1 to 5
2.7实验机存储器使用和扩展实验
一、实验目的
1.理解计算机主存储器芯片的读写和控制方法，学习ROM存储器和RAM存储器的使用
2.熟悉计算机主存储器的组成方法，掌握存储器扩展技术.地址分配
二、实验环境介绍
1.扩展芯片连接
TH-union+教学实验计算机机箱上，供实验中进行存储器扩展空间的只有2个芯片插槽，可插入2片8K*8位的58C65芯片，进行EEPROM存储空间的扩展。
2.58C65芯片应用
58C65芯片是电可擦除可编程的ROM器件，它既可以通过专用的编程软件和设备向芯片写入相应内容，也可以通过写内存的指令，向芯片的指定单元写入数据。
三、实验步骤
用EEPROM芯片58C65扩展主存实验
（1）将扩展的AT58C65芯片插入标有“EXTROMH”和“EXTROML”的自锁紧插座，要注意芯片插入的方向。
计算机组成原理实验箱
计算机组成原理实验箱
计算机组成原理实验箱是一种用于教学和学习计算机组成原理的实验工具。
它通常由一个实验箱和一系列的实验电路板组成。
实验箱是一个类似于计算机主机的塑料盒子，内部装有电源、主板槽口和接口插槽等。
实验箱的作用是提供一个安全、稳定的环境，让学生可以在其中进行各种计算机组成原理的实验。
实验电路板是实验箱中最重要的组成部分，它们承载着各种芯片、电路和器件。
实验电路板的种类很多，包括CPU板、存
储器板、输入输出板等。
每个实验电路板上都有一些接口插槽，用于连接各个电路板之间的信号。
在实验过程中，学生可以通过将不同的实验电路板插入到实验箱的插槽中来完成不同的实验。
通过接线、调试和测试，学生可以深入理解计算机组成原理的各个方面，包括指令的执行过程、数据的传输和存储过程等。
除了实验电路板，实验箱还配备了一些辅助设备，如示波器、万用表和逻辑分析仪等。
这些设备可以帮助学生观测和分析电路中的信号，从而更好地理解计算机组成原理的相关概念和原理。
综上所述，计算机组成原理实验箱是一种用于教学和学习计算机组成原理的实验工具。
它通过实验电路板和辅助设备的配合，让学生可以深入理解计算机组成原理的各个方面，提高他们的实际动手能力和问题解决能力。
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北京科技大学计算机与通信工程学院
实验报告
实验名称：计算机组成原理实验(实验箱实验)
学生姓名：乐欣怡
专业：信息安全1401
班级：信息安全1401
学号：41459007
指导教师：阿孜古丽
实验成绩：_______________________________
实验地点：
实验时间：2016年月日
一、实验目的与实验要求
1、实验目的
通过实验箱上的验证实验和设计实验充分了解并掌握运算器的组成结构及其工作原理；控制器的设计与实现方法；存储器及层次存储体系的概念及工作原理；输入/输出系统及工作方式，以及各基本部件如何有机连接构成整体的计算机系统。
培养学生对计算机系统的分析、设计、开发和使用能力，使学生能够对计算机软、硬件的基本知识有深刻的理解，为后续自行设计模型机打下基础。
2、实验要求
1）由于在有限的实验课内学时难以较好完成所有实验内容，因此要求在实验课前进行预习，自主完成部分实验或实验的部分内容（包括代码设计）；
2）完成的每个实验需要在实验课内经指导教师现场检查、查看编写的程序代码以及测试运行情况，回答指导教师提出的问题，以确认实验实际完成的质量；
3）代码应有适当的注释，并在实验报告中体现；仿真实现的设计需要有仿真波形截图。
二、实验设备（环境）及要求
OS：
Software：
三、实验内容、步骤与结果分析
3、实验3 微程序控制器
3.1实验内容
2.4.1微程序控制器实验
（1）掌握微程序控制器的原理；
（2）理解条件转移对计算机的重要性。
3.2主要步骤及要求
1、实验要求
（1）正确设置模式开关 OP4-OP0，用单微指令方式（单步开关 STEP 设置为 1）跟踪控
制台操作读寄存器、写寄存器、读存储器、写存储器的执行过程，记录下每一步的微地址µA5～µA0、判别位 R4～R0 和有关控制信号的值，写出这 4 种控制台操作的作用和使用方法。
（2）正确设置指令操作码 IR7～IR4，用单微指令方式跟踪除停机指令 STP 之外的所有指
令的执行过程。
记录下每一步的微地址µA5～µA0、判别位 R4～R0 和有关控制信号的值。
对于 JZ 指令，跟踪 Z=1、Z=0 两种情况；对于 JZ 指令，跟踪 C=1、C=0 两种情况。
通过大板右下方独立拨动开关设置操作码 IR7～IR4，按 ST 按钮，跟踪指令的执行。
按复位 RST 按钮，能够结束本次跟踪操作。
改变开关的值，就可以看到不同指令的执行是否正确。
2、实验主要步骤
（1）观察记录 ADD 指令执行过程；
（2）观察 LD 指令执行过程；
（3）观察 JC 指令执行过程。
3.3 结果分析
1、控制台操作的跟踪过程。
写出每一步的微地址µA5～µA0、判别位R4～R0 和有关控制信号的值。
2、写出COP-FLY-I 模型计算机中的微地址转移逻辑的逻辑表达式。
分析它和各种微程序分枝的对应关系。
4 实验4 微程序控制器的模型计算机
4.1实验内容
2.5.1 微程序控制器的模型计算机实验
（1）用微程序控制器控制数据通路，将相应的信号线连接，构成一台能运行测
试程序的CPU。
（2）执行一段简单的程序，掌握机器指令与微指令的关系。
4.2主要步骤及要求
1、实验要求
（1）将下面的程序手工汇编成二进制机器代码，并将指令代码用手动方式写入存储器。
表中地址0FH、10H、11H 中存放的不是指令，而是数。
a.地址00H 指令LD R0，[R3] 机器2进制代码0101 0011
b.地址01H 指令INC R3 机器2进制代码0100 1100
c.地址02H 指令LD R1,[R3] 机器2进制代码0101 0111
d.地址03H 指令SUB R0,R1 机器2进制代码0010 0001
e.地址04H 指令JZ 0BH 机器2进制代码1000 0110
f.地址05H 指令ST R0,[R2] 机器2进制代码0110 1000
g.地址06H 指令INC R3 机器2进制代码0100 1100
h.地址07H 指令LD R0，[R3] 机器2进制代码0101 0011
i.地址08H 指令ADD R0，R1 机器2进制代码0001 0001
j.地址09H 指令JC 0CH 机器2进制代码0111 0010
k.地址0AH 指令INC R2 机器2进制代码0100 1000
l.地址0BH 指令ST R2,[R2] 机器2进制代码0110 1010
m.地址0CH 指令AND R0,R1 机器2进制代码0011 0001
n.地址0DH 指令OUT R2 机器2进制代码1010 0010
o.地址0EH 指令STP 机器2进制代码1110 0000
p.地址0FH 指令85H机器2进制代码1000 0101
q.地址10H 指令23H 机器2进制代码0010 0011
r.地址11H 指令0EFH 机器2进制代码1110 1111
（2）写寄存器R0=00H、R1=00H、R2=12H、R3=0FH；
（3）用单步方式运行程序，程序的执行过程中观察指示灯的信号和数据；
（4）程序执行完后，读出寄存器的值；
（5）读出存储器地址12 单元的内容。
2、实验主要步骤
（1）在单步方式下执行程序
a.将编译好的程序代码写入存储器;
b.读存储器看写入是否正确;
c.写寄存器;
d.读寄存器看写入是否正确;
e.单步执行程序(依次取出十五条指令执行）；
f.读寄存器的值；
g.读地址单元12H 的内容。
（2）在连续方式下运行程序
a.由于单拍方式下运行程序并没有改变存储器中的程序，所以不用重写存储器；
b.按照写寄存器的步骤重新设置寄存器：R0 为00H、R1 为00H 、R2 为12H、R3 为0FH；
c.然后将单步开关STEP 设置为0，将模式开关OP4~ OP0 设置为00000；
d.按复位按钮RST 后，按一次ST 按钮，程序自动运行到STP 指令停止。
这时地址AR 显示11H，PC 显示0FH。
e.按照读寄存器步骤，查看4 个寄存器的值并记录。
f.按照读存储器步骤，查看存储单元12H 的值并记录。
4.3 结果分析
（1）单步方式下指令执行结果指令执行跟踪结果（一步一步依次进行）
（3）记录单步方式和连续方式程序执行后4 个寄存器的值。
（4）记录单步方式和连续方式程序执行后存储器12 地址单元的值。
（5）结合指令执行表，分析计算机中程序的执行过程。
（6）结合程序中条件转移指令的执行过程说明计算机中如何实现条件转移功能。
四：结论（讨论）
1、结论
1.3实验三
1、掌握了微程序控制器的原理；
2、一条机器指令的功能是由许多条微指令组成的序列来实现的；
3、理解条件转移对计算机的重要性。
1.4实验四
1学会了用微程序控制器控制数据通路，将相应的信号线连接，构成一台能运行测试程序的CPU；
2能够将程序手工汇编成二进制机器代码，并将指令代码用手动方式写入存储器；
3能够执行一段简单的程序，掌握了机器指令与微指令的关系。
2、讨论
如果要扩展一条或者2 条指令，怎么样在微程序控制器下实现？。