计算机组成原理与单片机实验课表
计算机组成原理实验课程大纲
《计算机组成原理实验》课程大纲一、 课程基本情况二、 教学目标《计算机组成原理实验》是配合《计算机组成原理》的理论教学中计算机硬件系统的组成、各部件的结构和工作原理而设置的教学内容，是相应教学内容的配套课程，是计算机组成原理的重要环节。
通过本课程的各项实验，使同学进一步掌握计算机各部件的基本原理和结构，掌握计算机各部件的基本设计方法和实验方法，帮助同学建立计算机时间-空间的整体概念，巩固课堂知识，初步培养学生的实验操作能力和分析解决问题能力。
三、 课程简介配合理论教学，提供了不同类型（如验证型、设计型、综合型）的共七个实验单元。
实验内容分为部件实验和综合实验，由浅入深，循序渐进。
部件实验主要包括存储器，运算单元，微控制器等，综合实验分别为8位CISC CPU设计和32位RISC CPU——MIPS-C设计。
这些实验承接先开的《数字逻辑》实验，并为后续的《计算机接口与通讯技术》实验奠定坚实的基础。
四、 实验教学内容及其基本要求课程实验（一）实验名称：存储器与运算器高级设计（4学时，验证型和设计型）实验目的：了解存储器、运算器的电路结构和工作原理。
掌握FPGA中先进先出存储器LPM_FIFO 的功能、工作特性、测试方法和读写方法；了解FPGA中LPM_FIFO的功能，掌握LPM_FIFO的参数设置和使用方法。
掌握FPGA与外部RAM的硬件接口技术，通过FPGA控制，向外部RAM写入数据，通过FPGA控制，从外部RAM读出数据，并且利用数码管显示读出的数据。
利用Verilog HDL语言编程设计带进位算术逻辑运算单元，移位运算器。
验证带进位控制的算术运算功能发生器的功能，按指定数据完成集中指定的算术运算。
验证移位运算器的组合功能。
实验内容：（1）采用LPM宏单元设计一个先进先出存储电路FIFO，增加“空”、“未满”、“满”设计仿真波形并进行分析和验证。
根据实验电路选择适当的模式，设计相应的引脚锁定方案，并下载到实验台。
单片机实训安排11-12下
任课教师：张彦课程名称：单片机原理与应用实训（17-18周）
2011－2012学年下学期节次周一周二周三周四周五周六
1、2节
3、4节
17周
微机室七
10机电一体化1
17-18周
微机室七
10机电一体化1
17-18周
微机室七
10机电一体化1
5、6节
18周
微机室七
10机电一体化1
17-18周
微机室七
10机电一体化1
7、8节
备注09机电一体化1班，63人。
任课教师：何魁燕课程名称：单片机原理与应用实训（17-18周）
2011－2012学年下学期节次周一周二周三周四周五周六
1、2节
17周
微机室六
10机电一体化2
17-18周
微机室六
10机电一体化2
17-18周
微机室六
10机电一体化3
3、4节
17周
微机室六
10机电一体化3
17-18周
微机室六
10机电一体化3
17-18周
微机室六
10机电一体化2
5、6节
18周
微机室六
10机电一体化2
17-18周
微机室七
10机电一体化2
7、8节
18周
微机室六
10机电一体化3
17-18周
微机室七
10机电一体化3
备注10机电一体化2，66人;10机电一体化3，63人。
计算机组成原理实验课程 教学大纲
计算机组成原理实验教学大纲一、说明（一）课程性质计算机组成原理课程是计算机学院各个相关专业的一门专业必修课，属于技术性、工程性和实践性都很强的课程，因此，实验课就显得十分重要，而且对后续课程有很重要的作用。
（二）教学目的通过本课程的学习，使学生掌握计算机各主要部件的基本组成与工作原理，相互间的联系与作用，从而加深对计算机整机系统的硬件组成和工作机理的理解，培养学生基本的分析问题和解决问题的能力。
通过实验课程的开设，使学生在理论与实践相结合的基础上进一步理解计算机的内部结构和时空关系，掌握模型计算机的设计方法；同时培养和训练学生在硬件方面的实际动手能力，以及提高学生独立分析问题和解决问题的能力。
（三）教学内容本实验课程是基于计算机组成原理课程的基本理论。
主要教学内容有基于EDA的数字逻辑设计软件Proteus的基本使用方法，求补器的基本设计方法，运算器的基本原理和组成，包括算术逻辑运算、移位运算等，随机静态存储器RAM的基本原理，微程序控制器的组成和基本原理，基本计算机模型的设计和调试，带移位功能模型机的设计和实现，复杂模型机的设计和调试等内容。
（四）教学时数本实验课程周学时数为2学时，学期学时数为36学时。
（五）教学方式采用的主要教学方式有相关理论知识复习与回顾，本次实验基本原理的讲解和说明，实验过程的提示与引导，实验中相关问题的思考与解答，实验结果的分析与总结，实验的考核与评价等多种教学方式。
二、本文（一）基本要求掌握计算机系统各模块的工作原理及相互间的联系，熟悉计算机内部的数据流向，清晰建立计算机整机概念。
并在基本模型机的基础上，进一步由浅入深，熟练和掌握带移位运算模型机设计、复杂模型机设计、可重构原理计算机组成等，通过学生自己动手和实践，巩固、加强基本概念的理解，拓展对疑难问题的思路，将所学的知识综合运用，适应各类计算机开发和应用的需要，为深入学习计算机后续课程打下良好基础。
（二）实验项目总表（三）实验项目内容及要求实验一认知实验环境实验目的：⑴掌握DVCC-C5JH计算机组成原理实验仪的基本使用方法；⑵简单了解本学期需要完成的实验题目；⑶牢记DVCC-C5JH计算机组成原理实验仪的各种注意事项。
计算机组成原理实验指导书
计算机组成原理实验指导书一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作，加深学生对计算机组成原理的理解，掌握计算机硬件的基本组成和工作原理，提高学生的动手能力和实际操作能力。
二、实验器材。
1. 计算机主机。
2. 显示器。
3. 键盘。
4. 鼠标。
5. 逻辑分析仪。
6. 示波器。
7. 电源。
8. 万用表。
9. 逻辑门集成电路。
10. 接线板。
11. 连接线。
三、实验内容。
1. 计算机硬件基本组成的实验。
通过拆卸计算机主机，了解各个硬件组件的作用和连接方式，包括主板、CPU、内存、硬盘、显卡、电源等。
并通过重新组装，加深对计算机硬件组成的理解。
2. 逻辑门电路实验。
使用逻辑门集成电路和连接线搭建基本的逻辑门电路，包括与门、或门、非门等，并通过逻辑分析仪观察输入输出的关系，加深对逻辑门原理的理解。
3. 示波器使用实验。
学习示波器的基本使用方法，观察不同信号的波形，了解数字信号和模拟信号的特点，加深对计算机输入输出原理的理解。
4. 电源电压测量实验。
使用万用表测量计算机主板各个电源接口的电压值，了解各个电源接口的作用和电压标准，加深对计算机电源原理的理解。
四、实验步骤。
1. 计算机硬件基本组成的实验步骤。
（1）拆卸计算机主机，观察各个硬件组件的位置和连接方式。
（2）了解各个硬件组件的作用和特点。
（3）重新组装计算机主机，检查各个硬件组件的连接是否正确。
2. 逻辑门电路实验步骤。
（1）根据实验指导书搭建与门、或门、非门电路。
（2）使用逻辑分析仪观察输入输出的关系，记录实验数据。
3. 示波器使用实验步骤。
（1）学习示波器的基本使用方法。
（2）使用示波器观察不同信号的波形，记录实验数据。
4. 电源电压测量实验步骤。
（1）使用万用表测量各个电源接口的电压值。
（2）比较测量结果与电压标准的差异，记录实验数据。
五、实验注意事项。
1. 在拆卸和重新组装计算机主机时，注意防止静电干扰，避免损坏硬件组件。
2. 在搭建逻辑门电路时，注意连接线的接触是否良好，避免信号传输不畅。
计算机组成原理实验（接线、实验步骤）方案
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。
《计算机组成原理》课程设计大纲
《计算机组成原理》课程设计大纲课程名称：计算机组成原理课程设计实验学时：1周/人课程编号：学分：1课程总学时：30 实验周学时：2课程总学分：1适用专业及年级：计算机科学与技术二年级课程负责人：大纲主撰人：XXX编写日期：2003年12月一、实验教学目标与基本要求通过该课程设计的学习，利用先进的EDA设计手段，总结计算机组成原理课程的学习内容，学会QuartusII的使用、层次化设计方法、多路开关，逻辑运算部件，移位器设计、微程序控制的运算器设计、微程序控制的存储器设计、简单计算机的设计，从而巩固课堂知识、深化学习内容、完成教学大纲要求，学好计算机科学与技术专业的专业基础课。
每个同学必须将自己做的内容以PPT的方式进行讲解，同时提交一份纸质的实验报告和电子文档。
二、实验课程内容和学时分配业、科研、生产、其他。
三、考核办法1. 同学们在实验前应该认真准备实验，根据实验讲义和课堂上学到的知识写出实验报告，带到实验现场。
2．QuartusII的使用在本次实验中，学会QuartusII软件的使用，然后利用此系统完成：〈１〉一位全加器设计〈２〉并行八位寄存器设计下载到实验箱上，在实验箱上验证。
评分细则：参加实验： 0.2分完成实验报告： 0.2分完成一位全加器设计： 0.3分完成八位并行寄存器设计：0.3分3．层次化设计方法在本次实验中，学会层次化设计方法，利用该方法完成：〈１〉同步二进制计数器〈２〉多位二进制加法器下载到实验箱上，在实验箱上验证评分细则：参加实验： 0.2分完成实验报告： 0.2分完成同步二进制计数器 0.3分完成多位二进制加法器 0.3分4.复杂模型机设计利用TD-CMA平台，设计一套完整的指令系统，并下载到实验平台进行验证。
评分细则：参加实验： 0.3分完成实验报告： 0.3分完成所要求的复杂模型机设计 0.45分正确进行操作并回答问题 0.45分5.微程序控制器设计设计一个微程序控制器，并能在TD－CMA平台上进行验证。
《计算机组成原理》教学与实验大纲
《计算机组成原理》教学大纲大纲说明课程代码: 3225017总学时：64学时（讲课48学时，实验16学时）总学分：4课程类别：学科基础课适用专业:计算机科学与技术本科专业预修要求：《计算机文化基础》、《高等数学》《数字模拟电路》课程的性质、任务及地位：计算机原理是计算机科学的一门专业基础课程，是以后各专业课程的基础，因而本课程具有非常重要的地位。
本课程的任务是使学生掌握计算机系统的基本组成、数字逻辑基础、计算机数据表示、计算机各硬件部件的组成和工作原理、计算机系统的举例及新发展等。
通过本课程的学习为学生进一步学习其它计算机课程打下牢固的基础。
教学目的与基本要求：1.从总体上了解计算机的主要组成部件、硬件、软件的基本概念、计算机的发展史、计算机的性能指标等等。
2.掌握数字逻辑电路的最基本的内容：包括逻辑代数；基本数字电路：“与”、“或”、“非门”电路，“与非”、“或非”、“异或”、“三态”门电路；逻辑部件中的加法器、触发器、寄存器、计数器、译码器等。
3.系统掌握计算机各种数据表示极其转换。
包括：进位计数制及其相互转换；计算机数值数据的表示方法；二一十进制数字编码；字符编码；数据校验码等。
4.掌握定点加减法运算；掌握定点乘除法运算；掌握浮点加减法运算；掌握逻辑运算及内部总线的作用；掌握运算器基本结构及其实例。
5.系统掌握指令系统及计算机工作过程，包括指令格式及寻址方式；CPU功能及组成；指令类型、指令周期；控制方式及时序部件；组合逻辑控制及微程序控制等。
6.系统掌握存储器及存储体系结构等工作原理及使用，包括：存储器的概念、分类及性能指标；主存储器及辅助存储器的工作原理；存储体系、虚拟存储、缓冲技术等概念及作用。
7.系统掌握输入输出系统的概念和作用，包括：输入输出指令、接口、总线及其控制方式；外围设备的概念、分类以及常用外围设备。
8.一般了解典型小型机及微型机的硬件、软件及其应用。
9.一般了解计算机的发展趋势。
《单片机原理及应用实验》课程教学大纲
《单片机原理及应用实验》课程教学大纲一、课程性质和目的本课程是电气信息类 (电子信息工程、自动化、生物医学工程、电气工程及其自动化、通信工程) 专业的一门实验教学必修课程。
本课程的主要任务是完成《单片机原理及应用》理论课程的实验教学。
通过本实验课程，使学生能理论联系实际，培养学生的设计能力、动手能力、创新能力，全面提高学生的综合运用能力，为后续的课设计和将来参加工作打下坚实的应用基础。
二、课程的基本要求1、使学生掌握单片机原理与应用的基础知识，建立起单片机应用系统的概念；2、能够运用已掌握的知识分析并设计单片机应用系统的基本软件、硬件模块；3、熟练掌握单片机仿真开发系统的使用并能使用该系统完成软、硬件的调试；4、掌握单片机应用系统设计的基本技能和方法，注重学生的系统概念和综合设计分析能力的培养。
三、课程的内容与要求《单片机原理及应用》实验（20学时），占1个学分，同时，根据理论课程的教学安排，在第6学期开设《单片机原理及应用》实验。
实验一实验环境使用及指令系统实验1、实验目的和要求通过实验熟悉软件仿真环境和MCS-51系列单片机指令系统；掌握简单的程序编制、调试方法、熟练掌握单字节及多字节二进制无符号数的运算方法。
2、实验内容掌握软件仿真环境，掌握数据传送类指令，包括内RAM数据间传输、外RAM数据间传输、内外RAM之间数据传输、查表指令、堆栈操作等；掌握数据运算类指令、逻辑运算类指令，包括加、减、乘、除、逻辑与、逻辑或、位取反等指令，同时掌握多字节的二进制运算等。
实验二顺序、分支、循环、子程序等程序结构设计实验1、实验目的和要求熟悉并掌握顺序结构、分支结构、程序循环结构、子程序的编程方法和技巧。
2、实验内容顺序：对给定的变量进行查表，表格形式可以是字节、字类型。
分支：统计给定数据块正、负数的个数；简单的分段函数计算。
循环：连续地址数据块的复制；给定数据块中找最小值；多个数据的算术运算等。
子程序：多个数据的ASCII码转换，编制多个数据的排序的子程序。
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计算机组成原理
网络1302-3
12-19
计算机组成原理
网络1301-软产1301
12-19
单片机
计算机1301-2
11-18
计算机组成原理
DB1301-2
12-17
3～4节（15：10～11：55）
单片机
计算机1305
12-17
计算机组成原理
计算机1301-2
11-18
计算机组成原理
软件1301-2
课程名称
实验指导教师
计算机组成原理
16
陈姚节/金刚
单片机
10
陈姚节/金刚
武汉科技大与技术专业班级：学生人数：学期：2015-2016-1
星期
一
二
三
四
五
六
日
上午
节次
实验项目及地点
实验项目及地点
实验项目及地点
实验项目及地点
实验项目及地点
实验项目及地点
实验项目及地点
1～2节（8：20～10：00）
计算机组成原理
计算机1305
11-18
单片机
DB1301-2
11-18
下午
5～6节（14：10～15：50）
单片机
计算机1303-4
11-18
计算机组成原理
信安131-2
11-18
计算机组成原理
计算机1303-4
11-18
7～8节（16：00～17：40）
9～10节
11～12节
课程名称
实验学时
实验指导教师
课程名称
实验学时
实验指导教师