计算机系统结构实验一报告
计算机系统结构实验报告
计算机系统结构实验报告实验目的：掌握计算机系统的基本结构和工作原理，了解计算机系统的组成部分及其相互关系。
实验仪器和材料：计算机硬件设备（主机、硬盘、内存、显卡等）、操作系统、实验指导书、实验报告模板。
实验原理：实验步骤：1.搭建计算机硬件设备，将主机、硬盘、内存、显卡等组装连接好。
2. 安装操作系统，如Windows、Linux等。
3.启动计算机，进入操作系统界面。
4.打开任务管理器，查看CPU的使用情况。
5.打开任务管理器，查看内存的使用情况。
6.运行一些应用程序，观察CPU和内存的使用情况。
7.尝试使用输入输出设备，如键盘、鼠标等。
实验结果：通过实验，我们可以观察到计算机系统的硬件部分和软件部分的工作情况。
通过任务管理器，我们可以查看到CPU的使用情况和内存的使用情况。
在运行应用程序时，我们可以观察到CPU和内存的使用情况的变化。
通过使用输入输出设备，我们可以与计算机进行交互操作。
实验分析：从实验结果可以看出，计算机系统的硬件部分和软件部分都是相互关联的。
CPU作为计算机的核心部件，负责执行各种指令，通过数据传输和计算来完成各种操作。
而内存则用于存储数据和程序，通过读写操作来完成对数据的处理。
硬盘则用于长期存储数据。
操作系统则是计算机系统的管理者，通过调度CPU和内存的使用来实现对计算机资源的分配。
结论：计算机系统是由硬件和软件部分组成的，其中硬件部分包括CPU、内存、硬盘等，软件部分包括操作系统、应用程序等。
计算机系统通过CPU 的运算和数据传输来实现各种操作。
通过实验，我们可以观察到计算机系统的工作情况，并深入了解计算机系统的组成和工作原理。
实验总结：通过本次实验，我们对计算机系统的基本结构和工作原理有了更深入的了解。
实验中，我们搭建了计算机硬件设备，安装了操作系统，并通过观察和分析实验结果，进一步认识到计算机系统的组成部分和各部分之间的相互关系。
通过操作输入输出设备，我们还实践了与计算机进行交互操作的过程。
计算机组成与结构实验报告1 实验一： EDA入门
大学实验报告2018年5月21日课程名称：计算机组成与结构实验实验名称：实验一: EDA入门班级及学号：姓名：同组人：签名：指导教师：指导教师评定：一、实验目的：了解并初步掌握使用QuartusⅡ软件集成开发工具进行专用硬件电路设计的工作过程；了解并初步掌握使用硬件描述语言（VHDL）表述电路功能设计；了解并初步掌握使用时序仿真方法验证电路逻辑功能；了解并初步掌握使用GW48实验台对设计电路进行硬件下载配置和测试。
二、实验任务：1．首先利用QuartusⅡ完成“2选1多路选择器”电路的VHDL语言表达描述；2．设计时序仿真测试激励波形信号并进行电路功能的仿真测试；3．完成“2选1多路选择器”电路的硬件下载编程；4．设计硬件测试方案，配置试验台测试环境，进行硬件测试；5．实验完成，写出实验报告三、实验原理：本实验通过Quartus II软件，编程设计硬件电路功能，在一片FPGA（型号EP1C6Q240C8）可编程芯片上，制作成一块具有“二选一多路选择器”功能的专用电路器件。
测试验证设计电路功能是在GW48实验系统上进行，该实验系统通过改变连线和软件配置可支持多种电路试验。
本实验选用电路模式NO.5。
“2选1多路选择器”电路原理图及逻辑表达式如下：四、实验步骤：第一阶段：建立工程，输入设计文件该电路可用硬件描述语言VHDL表达如下：ENTITY mux21a ISPORT(a,b,s:IN BIT;y:OUT BIT);END ENTITY mux21a;ARCHITECTURE one OF mux21a ISBEGIN图3.1 “2选1多路选择器”原理图和逻辑表达PROCESS(a,b,s)BEGINIF s ='0' THEN y<= a;ELSE y<=b;END IF;END PROCESS;END ARCHITECTURE one;第二阶段：编译第三阶段：时序仿真仿真解释：a,b输入端，s是控制端，y是输出端。
计算机组成实验报告
计算机组成实验报告计算机组成实验报告(共3篇)篇一：《计算机组成与结构》实验报告11 .实验目的：1)．学习和了解TEC-2000 十六位机监控命令的用法；2)．学习和了解TEC-2000 十六位机的指令系统；3)．学习简单的TEC-2000 十六位机汇编程序设计；2.实验内容：1)．使用监控程序的R 命令显示/修改寄存器内容、D 命令显示存储器内容、E 命令修改存储器内容；2)．使用 A 命令写一小段汇编程序，U 命令反汇编刚输入的程序，用G 命令连续运行该程序，用T、P 命令单步运行并观察程序单步执行情况；3、实验步骤1)．关闭电源，将大板上的COM1 口与PC 机的串口相连；2)．接通电源，在PC 机上运行PCEC.EXE 文件，设置所用PC 机的串口为“1”或“2”, 其它的设置一般不用改动,直接回车即可；3)．置控制开关为00101（连续、内存读指令、组合逻辑、16 位、联机），开关拨向上方表示“1”，拨向下方表示“0”，“X”表示任意。
其它实验相同；4)．按一下“RESET”按键,再按一下“START”按键，主机上显示：TEC-2000 CRT MONITOR Version 1.0 April 2001Computer Architectur Lab.，Tsinghua University Programmed by He Jia >5)．用R 命令查看寄存器内容或修改寄存器的内容a.在命令行提示符状态下输入：R↙；显示寄存器的内容图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看b.在命令行提示符状态下输入：R R0↙；修改寄存器R0 的内容，被修改的寄存器与所赋值之间可以无空格,也可有一个或数个空格主机显示:寄存器原值:_在该提示符下输入新的值,再用R 命令显示寄存器内容，则R0 的内容变为0036。
图片已关闭显示，点此查看6)．用D 命令显示存储器内容在命令行提示符状态下输入：D 2000↙会显示从2000H 地址开始的连续128 个字的内容；连续使用不带参数的 D 命令，起始地址会自动加128（即80H）。
实验三：处理器结构实验一
深圳大学实验报告课程名称：计算机系统(3)实验项目名称：处理器结构实验一学院：********专业：******************指导教师：******报告人：****** 学号：*********** 班级：** 实验时间：2017年11月19日星期日实验报告提交时间：2017年11月30日星期四教务处制一、实验目标1.了解MIPS的五级流水线，和在运行过程中的所产生的各种不同的流水线冒险2.通过指令顺序调整，或旁路与预测技术来提高流水线效率3.更加了解流水线细节和其指令的改善方法4.更加熟悉MIPS指令的使用二、实验内容1.观察一段代码并运行，观察其中的流水线冒险，并记录统计统计信息。
2.对所给的代码进行指令序列的调整，以期避免数据相关，并记录统计信息。
3.启动forward功能，以获得性能提升，并且记录统计信息。
（选做：用perf记录x86中的数据相关于指令序列调整后的时间统计、调整指令，以避免连续乘法间的阻塞。
）三、实验环境1.硬件：桌面PC2.软件：Windows，WinMIPS64仿真器四、实验步骤及说明首先，我们给出一段C代码，该段代码实现的是两个矩阵相加。
设有4*4矩阵A和4*4矩阵B相加，得到4*4矩阵C：for(int i = 0; i < 4; i++)For(int j = 0; j < 4; j++)C[i][j] = A[i][j] + B[i][j];根据上述的C代码，我们将其转换成MIPS语言，然后运行，并进行分析。
MIPS代码如下：.dataa: .word 1,1,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,4,4,4,4b: .word 4,4,4,4,3,3,3,3,2,2,2,2,1,1,1,1c: .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0len: .word 4control: .word32 0x10000data: .word32 0x10008.textstart:daddi r17,r0,0daddi r21,r0,adaddi r22,r0,bdaddi r23,r0,cld r16,len(r0)loop1: slt r8,r17,r16beq r8,r0,exit1daddi r19,r0,0loop2: slt r8,r19,r16beq r8,r0,exit2dsll r8,r17,2dadd r8,r8,r19dsll r8,r8,3dadd r9,r8,r21dadd r10,r8,r22dadd r11,r8,r23ld r9,0(r9)ld r10,0(r10)dadd r12,r9,r10sd r12,0(r11)daddi r19,r19,1j loop2exit2:daddi r17,r17,1j loop1exit1: halt实验前请保证winMIPS64配置中“Enable Forwarding”没有选中。
计算机组成与体系结构实验
计算机组成与体系结构实验计算机组成与体系结构是计算机科学与技术中的重要基础课程，旨在让学生深入了解计算机内部的工作原理和组成结构。
通过实验的方式，学生可以亲自动手操作和观察，加深对计算机组成与体系结构的理解与认识。
本文将就计算机组成与体系结构实验的重要性、实验的设计与操作、实验结果与分析等方面进行探讨，希望能对读者有所启发。
1. 实验的重要性计算机组成与体系结构实验作为一门重要的实践课程，具有以下几个方面的重要性。
1.1 增强理论知识的实践运用通过实验，学生能够将书本上的理论知识应用于实际操作中，增强对计算机组成与体系结构的认识和理解。
只有亲身操作和实践，才能真正理解计算机内部的工作原理。
1.2 培养问题解决能力在实验中，学生常常会遇到各种问题和挑战，需要通过分析和解决来完成实验任务。
这不仅能够培养学生的问题解决能力，还可以提高他们的创新思维和实践能力。
1.3 提升实验技能实验的设计与操作需要学生掌握一定的实验技能，例如使用计算机硬件设备、调试程序等。
通过实验，学生可以提升自己的实验技能，为以后的学习和工作打下坚实的基础。
2. 实验的设计与操作在进行计算机组成与体系结构实验时，需要根据实验目的和要求，合理设计实验方案，并按照以下步骤进行实验操作。
2.1 实验前的准备工作在开始实验之前，需要进行充分的准备工作。
首先，确认实验所需的硬件和软件设备是否齐备，并检查它们的工作状态。
其次，了解实验的背景和目的，明确实验要求和操作步骤。
最后，阅读相关的实验指导书或教材，熟悉实验的理论知识和实验的操作要点。
2.2 实验过程的操作按照实验指导书或教师的要求，进行实验的操作。
在实验过程中，要注意以下几个方面。
2.2.1 实验环境的设置根据实验要求，设置好实验环境和实验参数。
例如，可以使用特定的软件模拟实验环境，或连接相应的硬件设备来进行实验操作。
2.2.2 实验步骤的执行按照实验指导书或教师的要求，按照实验步骤进行操作。
计算机组织与结构 实验报告
《计算机组织与体系结构》上机实验报告实验一一、实验内容算术逻辑运算单元ALU设计实验二、实验原理算术逻辑单元ALU的数据通路如下所示。
其中ALU181根据74LS181的功能用VHDL 硬件描述语言编辑而成，构成8位字长的ALU。
参加运算的两个八位数据分别为A[7..0]和B[7..0]。
运算模式由S[3..0]的16种组合决定，而S[3..0]的值由4位二进制计数器LPM_COUNTER产生，计数时钟是Sclk；此外，设M=0，选择算术运算，M=1位逻辑运算，CN为低位的进位位；F[7..0]为输出结果；C0为运算后的输出进位位。
两个8位数据由总线IN[7..0]分别通过两个电平锁存器74373锁入。
三、实验任务（1）按原理图所示，在此验证性示例中用A0_B1（键3）产生锁存信号，将IN[7..0]的8位数据进入对应的8位数据锁存器中；即首先使A0_B1（键3）＝0，用键2、键1分别向A[7..0]置数01010101（55H），这时在数码管2/1上显示输入的数据（55H）；然后用键3输入高电平1，再用键2、键1分别向B[7..0]置数10101010（AAH），这时在数码管4/3上显示输入的数据（AAH）；这时表示在图中的两个8位数据锁存器lpm_dff锁存器中分别被锁入了加数55H和被加数AAH。
（2）设定键8为低电平，即M=0（允许算术操作），键6控制时钟SCLK，可设置表4-1的S[3..0]=0 ~ F。
现连续按动键6，设置操作方式选择S[3..0]=9（加法操作），使数码管8显示9，以验证ALU的算术运算功能：当键7设置cn=0（最低位无进位）时，数码管7/6/5=0FF（55H+AAH=0FFH）；当键7设置cn=1（最低位有进位）时，数码管7/6/5=100（55H+AAH+1=100H）；（3）若设定键8为高电平，即M=1，键KEY6控制时钟SCLK，设置S[3..0]=0~F，KEY7设置cn=0或cn=1，验证ALU的逻辑运算功能，并记录实验数据。
计算机组成原理实验报告-寄存器实验
千里之行，始于足下。
计算机组成原理实验报告-寄存器实验计算机组成原理实验报告-寄存器实验》一、实验目的本次实验旨在通过设计和实现一个基本的寄存器，加深对计算机组成原理中寄存器的理解，并掌握寄存器在计算机中的应用。
二、实验设备及软件1. 实验设备：计算机2. 实验软件：模拟器软件Mars3. 实验材料：电路图、线缆、元器件三、实验原理寄存器是计算机的一种重要组成部分，用于存储数据和指令。
一个基本的寄存器通常由一组触发器组成，可以存储多个位的信息。
本实验中，我们需要设计一个16位的寄存器。
四、实验步骤1. 确定寄存器的结构和位数：根据实验要求，我们需要设计一个16位的寄存器。
根据设计要求，选择合适的触发器和其他元器件。
2. 组装寄存器电路：根据电路图，将选择好的元器件按照电路图连接起来。
3. 连接电路与计算机：使用线缆将寄存器电路连接到计算机的相应接口上。
4. 编写程序：打开Mars模拟器软件，编写程序来测试寄存器的功能。
可以编写一段简单的程序，将数据写入寄存器并读取出来，以验证寄存器的正确性。
5. 运行程序并测试：将编写好的程序加载到Mars模拟器中，并运行程序，观察寄存器的输出和模拟器的运行结果。
第1页/共3页锲而不舍，金石可镂。
五、实验结果在本次实验中，我们成功设计和实现了一个16位的寄存器，并进行了相关测试。
经过多次测试，寄存器的功能和性能良好，能够准确地存储和读取数据。
六、实验心得通过本次实验，我对寄存器的结构和工作原理有了更深入的了解。
寄存器作为计算机的一种重要组成部分，起着存储和传输数据的作用。
通过实际操作和测试，我更加清楚了寄存器在计算机中的应用和重要性。
在实验过程中，我遇到了一些问题，如电路连接不稳定、程序错误等，但通过仔细检查和调试，最终解决了这些问题。
这次实验也让我深刻体会到了学习计算机组成原理的重要性，只有深入理解原理并通过实践运用，才能真正掌握计算机的工作原理和能力。
通过这个实验，我有了更深入的认识和理解，对计算机组成原理的学习也更加系统和完整。
实验1 MIPS指令系统和MIPS体系结构_实验报告
.data
X:
.word 112
Y:
.word 8
X,Y实际代表的为内存地址，表示该地址的内存中存储的为112和8，因此为了将数据112放入寄存器中，我们要先通过ADDIU $r1, $r0, X命令，将存储数据的内存地址放入寄存器中，再LW $r1, 0($r1)按照寄存器里的内存地址，将数据load到寄存器中。
补充实验（实验源代码和结构截图附在后面）
a.整数n求阶乘
在这里我们运用了三个寄存器，一个用于记录初始n并保存累成结果，一个保存1用于比较，另一个保存n-1，并不断减1比较跳转，用于阶乘的计算。
b.(X-Y)*2-(X+Y)/8
在这里我们用逻辑左移SLL和逻辑右移SRL指令来进行‘*’和‘/’运算，移动1位代表“*2”或“/2”。
熟练掌握MIPSsim模拟器的操作和使用方法；
熟悉MIPS指令系统及其特点，加深对MIPS指令操作语义的理解；
熟悉MIPS体系结构
对指令级模拟器有一定了解；
能够熟练使用MIPSsim模拟器；
理解MIPS指令系统及其特点，加深对MIPS指令操作语义的理解。
实
验
内
容
、
步
骤
及
结
果
实验内容;首先要阅读MIPSsim模拟器的使用方法,了解MIPSsim的指令系统和汇编语言。完成补充实验。
求补运算是按位取反再加1，这里要注意加1后，低32位是否溢出，产生进位，我们发现只有取反后二进制为全1（即真值为-1）才会产生溢出进位，要在高32位上加1IPSsim模拟器中r0的值始终保持0,无法人为的更改，可以利用此进行运算。
2、在文件中用.txt对代码部分进行定义.data对数据部分进行定义。
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实验要求：
1.对指令级模拟器有一定了解；
2.能够熟练使用MIPSsim模拟器；
3.理解MIPS指令系统及其特点，加深对MIPS指令操作语义的理解。
实验器材：
1.实验平台采用指令级和流水线操作级模拟器MIPSsim；
2.计算机一台。
实
验
内
容
、
步
骤
及
结
果
实验内容：
1.首先要阅读MIPSsim模拟器的使用方法，然后了解MIPSsim的指令系统和汇编语言。
2.完成实验一的内容
3.补充实验
a、求阶乘
读入一个整数n求其阶乘，将结果保存在寄存器中。（n的取值自定义）
b、求(X-Y)*2-(X+Y)/8
X，Y可以是整数或浮点数，不使用乘除指令，将结果保存在寄存器中。（X、Y的取值自定义）
c、内存中有一个64位的整数。求该整数的补码，并将结果放回到内存原位置。（内存位置以及整数取值自定义）
实验步骤：
1.完成MIPSsim的安装
2.建立文本文档，用汇编的语言编写相应的程序代码，保存为.s文件
3.把保存好的.s文件导入MIPSsim进行运行
实验结果：
1.实验一
2.实验二
总
结
1.熟悉了MIPSsim模拟器的使用方法
2.通过几道编程题基本掌握了在MIPSsim模拟器的环境下进行编程的方法
附
录
补充实验一：
.te2
ADDIU $r2,$r0,1
ADDIU $r3,$r0,2
LOOP:
SUB $r3,$r3,$r2
BEQ $r3,$r0,next
MUL $r1,$r1,$r3
BGEZ $r3,LOOP
NOP
NOP
next:
NOP
补充实验二：
.text
计算机系统结构实验报告
班级
2班
实验日期
2013.3.15
实验成绩
完成了补充实验的前两个
姓名
学号
实验名称
实验一初步了解MIPSsim的使用
实
验
目
的
、
要
求
及
器
材
实验目的：
1.了解和熟悉指令级模拟器；
2.熟练掌握MIPSsim模拟器的操作和使用方法；
3.熟悉MIPS指令系统及其特点，加深对MIPS指令操作语义的理解；
main:
ADDIU $r1,$r0,5
ADDIU $r2,$r0,3
SUB $r3,$r1,$r2
SLL $r3,$r3,1
ADD $r4,$r1,$r2
SRL $r4,$r4,3
SUB $r3,$r3,$r4
NOP
.data
.align 2