广工计算机组成原理实验报告
计算机组成原理实验报告
重庆理工大学《计算机组成原理》实验报告学号 __***********____姓名 __张致远_________专业 __软件工程_______学院 _计算机科学与工程二0一六年四月二十三实验一基本运算器实验报告一、实验名称基本运算器实验二、完成学生：张致远班级115030801 学号11503080109三、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。
四、实验原理：两片74LS181 芯片以并/串形式构成的8位字长的运算器。
右方为低4位运算芯片，左方为高4位运算芯片。
低位芯片的进位输出端Cn+4与高位芯片的进位输入端Cn相连，使低4位运算产生的进位送进高4位。
低位芯片的进位输入端Cn可与外来进位相连，高位芯片的进位输出到外部。
两个芯片的控制端S0～S3 和M 各自相连，其控制电平按表2.6-1。
为进行双操作数运算，运算器的两个数据输入端分别由两个数据暂存器DR1、DR2（用锁存器74LS273 实现）来锁存数据。
要将内总线上的数据锁存到DR1 或DR2 中，则锁存器74LS273 的控制端LDDR1 或LDDR2 须为高电平。
当T4 脉冲来到的时候，总线上的数据就被锁存进DR1 或DR2 中了。
为控制运算器向内总线上输出运算结果，在其输出端连接了一个三态门（用74LS245 实现）。
若要将运算结果输出到总线上，则要将三态门74LS245 的控制端ALU-B 置低电平。
否则输出高阻态。
数据输入单元(实验板上印有INPUT DEVICE)用以给出参与运算的数据。
其中，输入开关经过一个三态门（74LS245）和内总线相连，该三态门的控制信号为SW-B，取低电平时，开关上的数据则通过三态门而送入内总线中。
总线数据显示灯（在BUS UNIT 单元中）已与内总线相连，用来显示内总线上的数据。
控制信号中除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/R UNIT”单元中的相应时序信号引出端，因此，需要将“W/R UNIT”单元中的T4 接至“STATE UNIT”单元中的微动开关KK2 的输出端。
2018-2019-广工计算机组成原理实验报告 (4500字)-优秀word范文 (33页)
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计算机组成原理实验报告实验一
计算机组成与结构实验报告一、实验题目：1、C51高级语言模型机的设计和实现2、基本逻辑单元实验二、实验目的与要求：实验一：1.学习手动实验环境的建立2.了解如何实现中断服务、控制流水灯的快慢等实验二：1.学习构成计算机硬件的基础数字逻辑电路的应用；2.了解74LS08逻辑与、74LS32逻辑或、74LS04逻辑非、74LS138三-八译码器的工作方式。
三、实验步骤（阐述主要步骤）：实验一：①首先卸去实验连接，系统工作方式设为“微控／在线”。
②程序代码及微指令代码的装载③把I/O单元的S15~S0开关设置为“0FF01”。
④点击或按动连续运行命令键，进入程序的连续运行。
⑤结果观察⑥中断更新实验二：①首先卸去实验连接，系统工作方式设为“手动／搭接”。
②将I/O单元S15~S8开关置高电平（拨向上方）用作输出设备。
③分别进行逻辑与、逻辑非、逻辑或以及三八译码器的接线操作④结果观察四、实验结论：实验一：设计了一个死循环，S15-S8的对应发光管进入带进位左右移循环状态。
将S7~S0设置为“00h”，对应S7~S0的发光管处“暗”状态。
中断更新后，S15~S8所对应的发光管的移动速度明显变慢。
将S7~S0设置为“01h”，再按中断按钮，S15~S8的发光管移动速度明显加快。
实验二：1、逻辑与：当与门输入为全1时，其输出为1；否则输出为0。
2、逻辑或：当或门输入为全0时，其输出为0；否则输出为1。
3、逻辑非：当非门输入为0时，其输出为1；当非门输入为1时，其输出为0。
4、三八译码器：验证结果：C B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y70 0 0 0 1 1 1 1 1 1 10 0 1 1 0 1 1 1 1 1 10 1 0 1 1 0 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 0 1 1 1 11 0 0 1 1 1 1 0 1 1 11 0 1 1 1 1 1 1 0 1 11 1 0 1 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0五、心得体会：实验一：通过本次实验，我熟悉了试验箱的各个部件，以及学会了如何手动建立实验环境，简单的流水灯实验，让我学习到中断以及更新如何控制，同时，加深了二进制与十六进制之间的转换，学习到了输入输出端启动指令的操作。
(完整word版)广工计算机组成原理实验报告
计算机组成原理实验报告课程名称计算机组成原理实验学院计算机专业班级学号学生姓名指导教师张2017 年 6 月21计算机学院专业班学号姓名协作者教师评定_______________实验题目实验一基础汇编语言程序设计实验一：基础汇编语言程序设计实验1实验目的●学习和了解TEC-XP+教学实验监控命令的用法;●学习和了解TEC-XP+教学实验系统的指令系统;●学习简单的TEC-XP+教学实验系统汇编程序设计。
2实验设备及器材●工作良好的PC机;●TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC。
3实验说明和原理实验原理在于汇编语言能够直接控制底层硬件的状态，通过简单的汇编指令查看、显示、修改寄存器、存储器等硬件内容。
实验箱正如一集成的开发板，而我们正是通过基础的汇编语言对开发板进行使用和学习，过程中我们不仅需要运用汇编语言的知识，还需要结合数字逻辑中所学的关于存储器、触发器等基本器件的原理，通过串口通讯，实现程序的烧录，实验箱与PC端的通讯。
4实验内容1)学习联机使用TEC－XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC；2)学习使用WINDOWS界面的串口通讯软件；3)使用监控程序的R命令显示/修改寄存器内容、D命令显示存储内容、E命令修改存储内容；4)使用A命令写一小段汇编程序，U命令反汇编输入的程序，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。
5实验步骤1)准备一台串口工作良好的PC机器;2)将TEC-XP+放在实验台上,打开实验箱的盖子,确定电源处于断开状态;3)将黑色的电源线一段接220V交流电源,另一端插在TEC-XP+实验箱的电源插座里;4)取出通讯线,将通讯线的9芯插头接在TEC-XP+实验箱上的串口"COM1"或"COM2"上,另一端接到PC机的串口上;5)将TEC-XP+实验系统左下方的六个黑色的控制机器运行状态的开关置于正确的位置,再找个实验中开关应置为001100(连续、内存读指令、组合逻辑、联机、16位、MACH),6)控制开关的功能在开关上、下方有标识;开关拨向上方表示"1",拨向下方表示"0","X"表示任意,其他实验相同;7)打开电源,船型开关盒5V电源指示灯亮;8)在PC机上运行PCEC16.EXE文件,根据连接的PC机的串口设置所用PC机的串口为"1"或"2",其他的设置一般不用改动,直接回车即可; （8）按一下"RESET"按键,再按一下"START"按键,主机上显示：6实验截图及思考题【例3】计算1到10的累加和。
计算机组成原理实验报告 (1)
制有效，LDDR1，LDDR2为高电平有效。
74LS181芯片外特性74LS181功能表运算器数据通路图运算器数据通路图（简化版）2、实验接线1）ALUBUS连EXJ32) ALU01连BUS13) SJ2连UJ24) 跳线器J23上T4连SD5) LDDR1,LDDR2,ALUB,SWB四个跳线器拨在左边6) AR跳线器拨在左边，同时开关AR拨在“1”电平3、实验步骤（1）连接线路，仔细检查核对后接通电源。
（2）用二进制数据开关KD0-KD7向DR1和DR2寄存器置入8位运算数据。
调拨8位数据开关KD0-KD7为01100101（35H），准备向DR1送二进制数据。
数据输出三态缓冲器门控信号ALUB=1（关闭）。
数据输入三态缓冲器门控信号 SWB=0（打开）。
数据锁存DRi控制信号LDDR1=1（打开），同时，LDDR2=0（关闭）。
打入脉冲信号T4 ，将数据65H置入DR1。
重复步骤1-5，同理将数据A7H置入DR2。
（3）检验DR1和DR2置入的数据是否正确。
数据输出三态缓冲器门控信号ALUB=0（打开）；数据输入三态缓冲器门控信号SWB=1（关闭）；数据锁存DRi控制信号LDDR1、LDDR2=0（关闭）设置开关M 、开关S3、S2、S1、S0 相应值如M=1，S3、S2、S1、S0=1111，验证8位数据 DR1；S3、S2、S1、S0=1010验证8位数据DR2。
（4）验证74LS181的算术和逻辑运算功能。
三、调试过程四、调试结果验证结果为如图五、总结通过本次实验让我对算术逻辑运算器单元ALU（74LS181）的工作原理和简单运算器以及模型机运算器的数据传送通路组成原理有了些了解，让我们通过直观的方式看到了算术逻辑运算的过程。
实验五带进位控制8位算数逻辑运算一. 实验目的1、验证带进位控制的算术逻辑运算发生器的功能。
2、按指定数据完成几种指定的算术运算。
二. 实验原理带进位控制运算器的实验原理如图所示，在实验（1）的基础上增加进位控制部分，其中高位74LS181（U31）的进位CN4通过门UN4E、UN2C、UN3B进入UN5B 的输入端D，其写入脉冲由T4和AR信号控制，T4是脉冲信号，在手动方式下进行实验时，只需将跳线器J23上T4与手动脉冲发生开关的输出端SD相连，按动手动脉冲开关，即可获得实验所需的单脉冲。
计算机组成原理实验报告模板
班级：
学号：
指导教师：
实验名称：
实验序号：
实验成绩：
一、实验目的及要求
本次上机实践所涉及并要求掌握的知识点。
二、实验环境
本次实践所使用的平台。
三、实验内容
上机实践内容等。
四、原理及实验步骤
用框图或电路图说明实验原理，并说明实验步骤
五、调试过程及实验结果
详细记录程序在调试过程中出现的问题及解决方法。
记录程序执行的结果。
六、总结
对上机实践结果进行分析，问题回答，上机的心得体会及改进意见。
计算机组成原理实验报告
一、实验装置组成（一）硬件部分实验装置是为计算机组成原理的工作流程专门设计的。
它能够让学生通过手动和自动的操作弄清和掌握计算机工作的基本原理。
程序实验主要包括：数据传输程序各种运算程序控制转移程序数码转换程序(二)软件部分软件系统由编辑程序、编译程序、程序执行、调式程序几个部分组成，完成由源程序输入、语法分析排错、指令汇编、应用程序调试的全过程。
二、软件使用说明（一）界面说明软件系统采用集成化的窗口，各种软件功能分类设置在程序中，软件系统的主窗口界面如上图所示，现将界面各组成部位说明如下：1 ——寄存器在程序执行过程中，观察各寄存器的值2 ——存储器在程序执行过程中，观察各存储器的值3 ——信息显示当前指令对应的微程序4 ——编辑源程序从汇编状态或运行状态返回到编辑源程序状态5 ——汇编对编辑好的源程序进行汇编连接6 ——程序复位让程序指针指向程序的第一条指令7 ——运行运行已通过汇编连接的程序8 ——停止停止程序的运行9 ——单步单步运行程序（逐条指令执行）10 ——单拍单拍运行程序（逐条微指令执行）11 ——设置/取消断点设置/取消断点，调试程序时用12 ——连接/断开串行口连接/断开串行口，连通/断开程序和模型机通信13 ——源程序编辑区在该区域内编辑源程序14 ——寄存器/存储器显示区显示各寄存器/存储器的值15 ——微程序显示区显示当前指令对应的微程序（二）编辑程序编辑源程序采用文本的编辑方式，按照给定的模型机指令系统，用汇编语言格式编（三）汇编程序汇编程序先对源程序进行语法检查，排除源程序中的语法错误，再将源程序编译为机器码，在调试的窗口中显示指令行、机器码、助记符等信息。
（四）运行方式程序的运行有单拍、单步和连续执行三种方式。
单拍方式是逐条执行微程序中的微指令，屏幕显示信息（微指令、积存器和存储器状态）与实验板显示信息（微指令对应的数据流向以及相应的控制信号）互相配合，可以将单拍微指令执行的结果从不同角度显示出来，以便观察。
计算机组成原理实验报告
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实验目的：
本实验的目的是通过进行计算机组成原理实验，深入理解计算机的基本组成和工作原理，掌握计算机硬件与软件之间的协同工作方式。
实验设备：
1. 计算机主机
2. 键盘
3. 鼠标
4. 显示器
实验步骤：
1. 打开计算机主机，并接通电源。
2. 等待计算机启动完毕，进入操作系统界面。
3. 输入用户名和密码，登录系统。
4. 在桌面上打开文本编辑器，并新建一个文档。
5. 在文档中输入一段文字，并保存文件。
6. 打开浏览器，进入互联网页面。
7. 在浏览器中输入搜索词语，并点击搜索按钮。
8. 查看搜索结果，并点击其中一个链接。
9. 在打开的页面上点击按钮或链接，进行相应操作。
10. 关闭浏览器。
11. 关闭文本编辑器，保存文档。
12. 关闭计算机主机。
实验结果：
通过完成以上步骤，我们成功地进行了计算机组成原理实验。
在电脑启动后，我们登录系统并使用了各种软件和外部设备。
计算机可以顺利地接收我们的指令，并作出相应的操作。
我们也能够通过互联网浏览页面，并进行搜索和点击链接操作。
实验总结：
通过本次实验，我们更加深入地理解了计算机的组成和工作原理。
计算机是由硬件和软件组成，硬件包括主机、键盘、鼠标、显示器等，软件包括操作系统、文本编辑器、浏览器等。
计算机的各个组件通过协同工作，实现了我们对计算和信息的处理。
掌握计算机组成原理对于我们更好地使用计算机和理解计算机科学的发展趋势具有重要意义。
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计算机组成原理实验报告课程名称计算机组成原理实验学院计算机专业班级学号学生姓名指导教师张2017年 6 月21计算机学院专业班学号姓名协作者教师评定_______________实验题目实验一基础汇编语言程序设计实验一：基础汇编语言程序设计实验1实验目的●学习和了解TEC-XP+教学实验监控命令的用法;●学习和了解TEC-XP+教学实验系统的指令系统;●学习简单的TEC-XP+教学实验系统汇编程序设计。
2实验设备及器材●工作良好的PC机;●TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC。
3实验说明和原理实验原理在于汇编语言能够直接控制底层硬件的状态，通过简单的汇编指令查看、显示、修改寄存器、存储器等硬件内容。
实验箱正如一集成的开发板，而我们正是通过基础的汇编语言对开发板进行使用和学习，过程中我们不仅需要运用汇编语言的知识，还需要结合数字逻辑中所学的关于存储器、触发器等基本器件的原理，通过串口通讯，实现程序的烧录，实验箱与PC端的通讯。
4实验内容1)学习联机使用TEC－XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC；2)学习使用WINDOWS界面的串口通讯软件；3)使用监控程序的R命令显示/修改寄存器内容、D命令显示存储内容、E命令修改存储内容；4)使用A命令写一小段汇编程序，U命令反汇编输入的程序，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。
5实验步骤1)准备一台串口工作良好的PC机器;2)将TEC-XP+放在实验台上,打开实验箱的盖子,确定电源处于断开状态;3)将黑色的电源线一段接220V交流电源,另一端插在TEC-XP+实验箱的电源插座里;4)取出通讯线,将通讯线的9芯插头接在TEC-XP+实验箱上的串口"COM1"或"COM2"上,另一端接到PC机的串口上;5)将TEC-XP+实验系统左下方的六个黑色的控制机器运行状态的开关置于正确的位置,再找个实验中开关应置为001100(连续、内存读指令、组合逻辑、联机、16位、MACH),6)控制开关的功能在开关上、下方有标识;开关拨向上方表示"1",拨向下方表示"0","X"表示任意,其他实验相同;7)打开电源,船型开关盒5V电源指示灯亮;8)在PC机上运行PCEC16.EXE文件,根据连接的PC机的串口设置所用PC机的串口为"1"或"2",其他的设置一般不用改动,直接回车即可; （8）按一下"RESET"按键,再按一下"START"按键,主机上显示：6实验截图及思考题【例3】计算1到10的累加和。
思考题：若把IN 81，SHR R0，JRNC 2028三个语句换成3个MVRR R0,R0语句，该程序执行过程会出现什么现象？答：改为三个MVRD R0,R0语句后，用G命令运行的结果：用G命令运行程序，程序执行速度快，端口输出速度慢，会跳跃输出，屏幕显示09【例5】将被显示的6个字符'A'~'F'送入到内存20F0H开始的存储区域中。
7实验心得这是第一次计组的上机实验，初步了解到TEC-XP+教学系统的概况，通过仿真终端软件PCEC以及WINDOWS界面的串口通讯软件，结合对汇编基本指令的学习，让我们熟悉计组的实验工具和流程，为后续的实验打下基础。
对汇编基本指令的学习，让我对汇编语言以及嵌入式系统方向产生了兴趣，并且通过汇编语言的学习，发现在高级语言中简单的加法或变量申请，在底层实现的过程是相当复杂的。
使用汇编语言直接控制硬件，让我们亲身感受到一个简单的指令操作硬件时，硬件所发生的变化，貌似回到了70年代的计算机学习一样，而且在实验一的学习过程中，懂得了一些基于实验箱的汇编小程序，与单片机的使用有很多相似之处，十分有趣。
另外，实验一过程中使用绝对地址，直接访问内存的数据，让我们脱离操作系统的封装，更好地体会到直接控制硬件的感觉。
然而，对于大程序的编写，基本的汇编语言的编程难度比起高级语言高了不少，但汇编的学习的确促进了我们对计算机的认识。
计算机学院专班学号姓名协作者教师评定_______________实验题目实验三存储部件教学实验实验三：存储器部件教学实验1实验目的●熟悉ROM芯片和RAM芯片在功能和使用方法等方面的相同和差异之处。
学习用编程器设备向EEPROM芯片内写入一批数据的过程和方法。
●理解并熟悉通过字、位扩展技术实现扩展存储器系统容量的方案。
●了解静态存储器系统使用的各种控制信号之间正常的时序关系。
●了解如何通过读、写存储顺的指令实现对58C65 ROM芯片的读、写操作。
●加深理解存储器部件在计算机整机系统中的作用。
2实验设备与器材●TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC。
3实验说明和原理内存储器原理：内存储器是计算机中存放正在运行中的程序和相关数据的部件。
在教学计算机存储器部件设计中，出于简化和容易实现的目的，选用静态存储器芯片实现内存储器的存储体，包括唯读存储区和随读写存储区两部分，ROM 存储区选用4片长度8位、容易8KB的58C65芯片实现，RAM存储区选用2片长度8位、容量2KB的6116芯片实现，每2个8位的芯片合成一组用于组成16位长度的内存字，6个芯片被分成3组，其地址空间分配关系是：0-1777h用于第一组ROM，固化监控程序，2000-2777h用于RAM，保存用户程序和用户数据，其高端的一些单元作监控程序的数据区，第二组ROM的地址范围可以由用户选择，主要用于完成扩展内存容量的教学实验。
地址总线的低13位送到ROM芯片的地址线引脚，用于选择芯片内的一个存储字。
用于实现存储字的高位字节的3个芯片的数据线引脚、实现低位字节的3个芯片的数据线引脚分别连接在一起接到数据总线的高、低位字节，是实现存储器数据读写的信息通路。
数据总线要通过一个双向三态门电路与CPU一侧的内部总线IB相连接，已完成存储器、接口电路和CPU之间的数据通讯。
4实验内容1)要完成存储器容量扩展的教学实验，需为扩展存储器选择一个地址，并注意读写和OE等控制信号的正确状态。
2)用监控程序的D、E命令对存储器进行读写操作，比较RAM（3116）、EEPROM（28系列芯片）、EPROM（27系列芯片）在读写上的异同。
3)用监控程序的A命令编写一段程序，对RAM（6116）进行读写，用D命令查看结果是否正确。
4)用监控程序的A命令编写一段程序，对扩展存储器EEPRM（28系列芯片）进行读写，用D命令查看结果是否正确；如不正确，分析原因，改写程序，重新运行。
5实验步骤与截图（1）显示从2020内存单元开始的值（2）6实验思考题思考：将延时改短，将程序中的R3的内容赋成00FF，再看运行结果。
7实验心得能用E命令直接写AT28C64B的存储单元，而不用A命令，修改延时子程序，将其延时改短，可将延时子程序中的R3的内容赋成00FF或0FFF等，再看运行结果时，发现因为当写入双字节指令的低位时会出错，这也是不能用A命令而只能用E命令去写存储单元的原因。
计算机学院专业班学号姓名协作者教师评定_______________实验题目实验四组合逻辑控制器部件教学实验实验四：组合逻辑控制器部件教学实验1实验目的通过看懂教学计算中已经设计好并正常运行的几条典型指令的功能、格式和执行流程，然后自己设计几条指令的功能、格式、和执行流程，并在教学计算机上实现、调试正确。
其最终要达到的目的是：●深入理解计算机控制器的功能、组成知识。
●深入地学习计算机各类典型指令的执行流程。
●指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念。
●学习组合逻辑控制器的设计过程和相关技术2实验设备与器材●TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC。
3实验说明和原理控制器设计是学习计算机总体组成和设计的最重要部分。
要在TEC-XP16教学计算机完成这项实验，必须清楚地懂得：1)TEC-XP+教学机的组合逻辑控制器主要由MACH器件组成。
2)TEC-XP+教学机上已实现了29条基本指令。
3)应了解监控程序的A命令只支持基本指令，扩展指令应用E命令将指令代码写入到相应的存储单元中；不能用T、P命令单步调试扩展指令，只能用G命令执行有扩展指令的程序。
4)要明白TEC-XP+教学机支持的指令格式及指令执行流程分组情况；理解TEC-XP+教学机中已经设计好并正常运行的各类指令的功能、格式和执行流程、也包括控制器设计的实现中的具体路线的控制信号的组成。
5)要明确自己要实现的指令功能、格式、执行流程设计中必须遵从的约束条件。
为了完成自己设计几条指令的功能、格式和执行流程，并在教学计算机上实现、调试正确的内容，具体过程包括：1)确定指令格式和功能，要受到教学机已有硬件的约束，应尽量与已实现指令的格式和分类办法保持一致。
2)划分指令执行步骤并设计每一步的执行功能，设计节拍状态的值，应参照已实现指令的处理办法来完成，特别注意的是，读取指令的节拍只能用原来已实现的，其他节拍的节拍状态也应尽可能地与原用节拍的状态保持一致和相近。
3)在指令流程表中真写每一个控制信号的状态值，基本上是个查表填数的过程，应特别仔细，并有意识地体会这些信号的控制作用。
4)在给出来mach的源文件中添加扩展指令的控制信号的逻辑表达式，编译适配后下载到MACH器件中。
5)写一个包含你设计的指令的程序，通过运行该程序检查执行结果的正确性，初步判断你的设计是否正确；如果有问题，通过几种办法查出错误并改正，继续调试，直到完全正确。
4实验内容1)完成控制器部件的教学实验，主要内容是由学生自己设计几条指令的功能、格式和执行流程，并在教学机上实现、调试正确。
2)首先是看懂TEC-XP教学机的功能部件组成和线路逻辑关系，然后分析教学计算机中已经设计好并正常运行的几条典型指令的功能、格式和执行流程。
3)设计几条指令的功能、格式和执行流程，并在教学计算机上实现、调试正确。
4)单条运行指令。
查看指令的功能、格式和执行流程。
5)用监控程序的A、E命令编写一段小程序，观察运行结果。
5实验步骤（1）测试ADC指令（2）测试JMPR指令（3）测试JPS指令（4）测LDRX、STRX指令例26实验思考题7实验心得经过一段时间汇编语言的学习，发现我们的实验箱与8686架构的汇编指令的二进制表示代码并不相同。
而通过学习ADD,SHR,OUT,MVRD,JRC,RET,CALA 等指令，对硬件运行流程以及汇编指令的控制和调试都有了新的进步。
另外实验箱的A命令只支持基础命令，而不支持扩展指令，当需要用到扩展指令时，要用E命令输入，并且通过G命令执行。