河北工业大学计算机组成原理实验报告
计算机组成原理--实验报告
实验一寄存器实验实验目的：了解模型机中各种寄存器结构、工作原理及其控制方法。
实验要求：利用CPTH 实验仪上的K16..K23 开关做为DBUS 的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入寄存器，这些寄存器包括累加器A，工作寄存器W，数据寄存器组R0..R3，地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT。
实验电路：寄存器的作用是用于保存数据的CPTH 用74HC574 来构成寄存器。
74HC574 的功能如下：- 1 -实验1：A，W 寄存器实验原理图寄存器A原理图寄存器W 原理图连接线表：- 2 -系统清零和手动状态设定：K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进入"Hand......"手动状态。
在后面实验中实验模式为手动的操作方法不再详述．将55H写入A寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据55H置控制信号为：按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。
放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被写入A寄存器。
将66H写入W寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据66H- 3 -置控制信号为：按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器W 的黄色选择指示灯亮，表明选择W寄存器。
放开STEP 键，CK 由低变高，产生一个上升沿，数据66H 被写入W 寄存器。
注意观察：１．数据是在放开STEP键后改变的，也就是CK的上升沿数据被打入。
２．WEN，AEN为高时，即使CK有上升沿，寄存器的数据也不会改变。
实验2：R0，R1，R2，R3 寄存器实验连接线表- 4 -将11H、22H、33H、44H写入R0、R1、R2、R3寄存器将二进制开关K23-K16，置数据分别为11H、22H、33H、44H置控制信号为：K11、K10为10，K1、k0分别为00、01、10、11并分别按住STEP 脉冲键，CK 由高变低，这时寄存器R0、R1\R2\R3 的黄色选择指示灯分别亮，放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据被写入寄存器。
《计算机组成原理》实验报告一
《计算机组成原理》实验报告一一、实验目的:编写程序、上机调试、运行程序是进一步学习和掌握汇编语言程序设计的必要手段。
通过本次实验, 学习、掌握运行汇编程序的相关知识。
1、二、实验内容:2、熟悉实验用微机的软、硬件配置（1）硬件: Intel Celeron 500GHz CPU、128M内存（8M作共享显存）、intel810芯片主板、集成i752显卡、maxtro20G硬盘、ps/2接口鼠标、PS/2接口键盘。
（2）软件:DOS 操作系统Windows98 seMASM汇编语言程序3、熟悉运行汇编语言所需的应用程序汇编程序使MASM连接程序使用LINK程序调试程序使用DEBUG程序4、熟悉汇编语言源程序上机操作过程（1）编辑源文件(选择可使用的文本编辑器)（2）汇编源程序文件（3）连接目标文件（4）运行可执行文件5、汇编操作举例用edit编辑myprog.asm文件；（见下图）用MASM.exe编译myprog.asm生成myprog.obj文件；C:\masm\bin> masm.exe由图中可以看出:0 个警告错误0个严格错误汇编通过, 生成mygrog.obj目标文件（如果有严格错误, 汇编不能通过, 必须返回编辑状态更改程序。
）用link.exe命令链接myhprog.obj生成myprog.exe文件！C:\masm\bin> link.exeC:\masm\bin> myprog.exe运行程序结果为:屏幕显示“Hi! This is a dollar sign terminated string.”三、实验总结:1.可以在DOS或Windows状态编辑汇编源程序2.可以使用EDIT 或记事本编辑汇编源程序, 源程序必须以.asm为扩展名。
在记事本中保存文件时, 可以加双引号“myprog.asm”,文件名就不会出现myprog.asm.txt的错误3.熟悉相关的DOS 命令cd 进入子目录mkdir 建立子目录xcopy *.* /s 拷贝当前目录下所有文件及子目录format a: 格式化A盘4.在Windows 系统下运行汇编程序, 有时会有问题, 建议大家熟悉DOS命令,DOS编辑工具, 在DOS状态下运行汇编程序。
计算机组成原理实验报告微程序控制器实验
实验三微程序控制器实验一. 实验目的与要求：实验目的：1.理解时序产生器的原理，了解时钟和时序信号的波形；2.掌握微程序控制器的功能，组成知识；3.掌握微指令格式和各字段功能；4.掌握微程序的编制，写入，观察微程序的运行，学习基本指令的执行流程。
实验要求：1.实验前，要求做好实验预习，并复习已经学过的控制信号的作用；2.按练习一要求完成测量波形的操作，画出TS1,TS2,TS3,TS4的波形，并测出所用的脉冲Ф周期。
按练习二的要求输入微指令的二进制代码表，并单步运行五条机器指令。
二. 实验方案：按实验图在实验仪上接好线后，仔细检查无误后可接通电源。
1.练习一：用联机软件的逻辑示波器观测时序信号，测量Ф，TS1,TS2,TS3,TS4信号的方法如下：(1) TATE UNIT 中STOP开关置为“RUN”状态（向上拨），STEP开关置为“EXEC”状态（向上拨）。
(2) 将SWITCH UNIT 中右下角CLR开关置为“1”(向上拨）。
(3) 按动“START”按钮，即可产生连续脉冲。
（4）调试”菜单下的“显示逻辑示波器窗口，即可出现测量波形的画面。
（5）探头一端接实验仪左上角的CH1，另一端接STATE UNIT中的Ф插座，即可测出时钟Ф的波形。
（6）探头一端接实验仪左上角的CH2，另一端接STATE UNIT中的TS1插座，即可测出TS1的波形；（7）探头一端接实验仪左上角的CH1，另一端接STATE UNIT中的TS2插座，即可测出TS2的波形。
（8）将红色探头一端接实验仪左上角的CH1，另一端接STATE UNIT中的TS3插座，即可测出TS3的波形。
（9）将红色探头一端接实验仪左上角的CH1，另一端接STATE UNIT中的TS4插座，即可测出TS4的波形。
2.观察微程序控制器的工作原理：①关掉实验仪电源，拔掉前面测时序信号的接线；②编程写入E2PROM 2816A.将编程开关（MJ20）置为PROM（编程）状态；B.将实验板上STATE UNIT 中的STEP置为STEP状态，STOP置为RUN状态，SWITCH UNIT中CLR开关置为1状态；C.在右上角的SWITCH UNIT中UA5-UA0开关上置表3.2中某个要写的微地址；D.在MK24-MK1开关上置表3.2中要写的微地址后面的24位微代码，24位开关对应24位显示灯，开关置为1时灯亮，为0时灯灭；E.启动时序电路，即将微代码写入到E2PROM 2816的相应地址对应的单元中；F.重复C-E步骤，将表3.2的每一行写入E2PROM 2816。
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报告心得体会
计算机组成原理实验报告心得体会在学习计算机组成原理这门课程的过程中，实验环节无疑是加深对理论知识理解、提升实践能力的重要途径。
通过一系列的实验，我不仅对计算机的内部结构和工作原理有了更直观的认识，还培养了自己解决问题的能力和严谨的科学态度。
在实验开始之前，我对计算机组成原理的认识仅仅停留在书本上的抽象概念和理论公式。
虽然通过课堂学习，我了解了计算机的五大组成部分——运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，以及它们之间的协同工作原理，但对于这些知识的理解还比较肤浅，缺乏实际的操作和体验。
当真正进入实验环节时，我才深刻感受到理论与实践之间的差距。
实验中，我们需要自己动手搭建电路、编写程序、调试设备，每一个步骤都需要高度的专注和耐心。
例如，在进行运算器实验时，我们需要通过逻辑门电路来实现加法、减法等基本运算。
这看似简单的任务，实际操作起来却困难重重。
如何正确连接电路、如何排除故障、如何优化设计，这些问题都需要我们深入思考和不断尝试。
在实验过程中，我遇到了许多问题和挑战。
其中，最让我头疼的就是电路故障的排查。
有时候，一个小小的接线错误或者一个元件的损坏，就会导致整个实验无法正常进行。
为了找到问题所在，我不得不仔细检查每一根线路、每一个焊点，对每一个元件进行测试。
这个过程虽然繁琐，但却让我养成了严谨细致的工作习惯，也让我明白了在计算机领域，任何一个微小的错误都可能导致严重的后果。
同时，编写程序也是实验中的一个重要环节。
在学习编程语言的过程中，我发现要想让计算机按照我们的意愿工作，就必须要有清晰的逻辑思维和准确的指令。
一个小小的语法错误或者逻辑漏洞，都可能导致程序无法运行或者得到错误的结果。
通过不断地修改和调试程序，我逐渐提高了自己的编程能力和逻辑思维能力。
除了技术方面的问题，实验还让我对团队合作有了更深的认识。
在一些较为复杂的实验中，单靠个人的力量往往难以完成任务。
这时候，团队成员之间的交流和协作就显得尤为重要。
计算机组成原理综合性实验报告
一、实验目的1、掌握微程序控制器的组成原理2、掌握微程序的编制，写入，观察微程序的运行3、掌握时序发生器，rom，寄存器的组成原理二、实验内容3、详细设计首先是微指令的编写，本次实验需要编写三条微指令：BADD，ADD 和STA。
如下表：AD LDR2 R1-X R2-Y + - P NAD 000 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 10 000 001 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 010 010 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 000 011 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 00 000 100 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 000 101 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 00 110 110 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 00 000 CPU周期与时序脉冲的分配：每条指令执行一个cpu周期，分为4个时序脉冲。
T（1）时进行取指令。
T（2）时将后继地址存到微地址寄存器中，并将p字段和控制字段存入微命令寄存器。
T（3）时将进行地址逻辑转移，若p字段为00或11则不用改变微地址寄存器中的地址，其他情况则需要通过判断op字段或进位标志c来改变微地址寄存器的值。
T（4）时将该条微命令输出。
4、测试结果以下是仿真波形：1、时序脉冲2、BADD（C=0）3、BADD（C=1）4、ADD5、STA测试结果准确5、实验总结这次实验，难度不在怎么写那些模块上，而是在对整个微程序控制器的运行过程的理解上和时序脉冲的分配上。
在读过书中的相关内容和与同学讨论后，我对这个实验的大概流程有了比较清楚的思路。
于是开始写代码。
这个过程算是很顺利，因为只要用到vhdl的基本语法就可以了。
写完后编译通过，开始仿真，才真正开始出现问题。
首先是清零信号，在一个时序脉冲后清零信号还是有效，无法将控存中的微指令存入寄存器，然后是输出的微命令持续的时间不对，有的持续一个cpu周期，有的持续两个cpu周期，通过增加输出，在仿真波形中查看op，c，地址转移逻辑的输出addr1，微地址寄存器的输出addr2等的波形，发现是时钟信号出现问题：我将时钟设为clk=‘1’了，于是将时钟改为rising_edge(clk)。
计算机组成原理实验报告
实验1 通用寄存器实验一、实验目的1.熟悉通用寄存器的数据通路。
2.了解通用寄存器的构成和运用.二、实验要求掌握通用寄存器R3~R0的读写操作.三、实验原理实验中所用的通用寄存器数据通路如下图所示。
由四片8位字长的74LS574组成R1 R0（CX）、R3 R2（DX）通用寄存器组。
图中X2 X1 X0定义输出选通使能，SI、XP控制位为源选通控制。
RWR为寄存器数据写入使能，DI、OP为目的寄存器写选通。
DRCK信号为寄存器组打入脉冲，上升沿有效.准双向I/O输入输出端口用于置数操作,经2片74LS245三态门与数据总线相连。
图2—3-3 通用寄存器数据通路四、实验内容1.实验连线连线信号孔接入孔作用有效电平2.寄存器的读写操作①目的通路当RWR=0时，由DI、OP编码产生目的寄存器地址，详见下表.通用寄存器“手动／搭接”目的编码②通用寄存器的写入通过“I/O输入输出单元”向R0、R1寄存器分别置数11h、22h，操作步骤如下：通过“I/O输入输出单元”向R2、R3寄存器分别置数33h、44h，操作步骤如下：③源通路当X2~X0=001时，由SI、XP编码产生源寄存器，详见下表.通用寄存器“手动／搭接”源编码④ 通用寄存器的读出关闭写使能，令K18（RWR ）=1，按下流程分别读R0、R1、R2、R3。
五、实验心得通过这个实验让我清晰的了解了通用寄存器的构成以及通用寄存器是如何运用的，并且熟悉了通用寄存器的数据通路，而且还深刻的掌握了通用寄存器R3~R0的读写操作。
实验2 运算器实验一、实验目的掌握八位运算器的数据传输格式,验证运算功能发生器及进位控制的组合功能.二、实验要求完成算术、逻辑、移位运算实验，熟悉ALU 运算控制位的运用.三、实验原理实验中所用的运算器数据通路如图2-3—1所示。
ALU 运算器由CPLD 描述。
运算器的输出FUN 经过74LS245三态门与数据总线相连,运算源寄存器A 和暂存器B 的数据输入端分别由2个74LS574锁存器锁存，锁存器的输入端与数据总线相连，准双向I/O 输入输出端口用来给出参与运算的数据，经2片74LS245三态门与数据总线相连。
计算机组成原理实验报告1
《计算机组成原理实验》报告1姓名学号教师时间地点机位实验名称:数据传送实验一、实验目的1. 理解自然语言形式命令的人工译码过程。
2. 学习系统部件和数据总线间传送数据的操作。
二、实验原理寄存器的作用是用于保存数据的。
CP226实验仪用74HC574（8D型上升沿触发器）构成各种寄存器。
74HC574 74HC574工作波形图表1：74HC574功能表寄存器A的原理图寄存器W的原理图寄存器组(R0-R3)的原理图三、实验内容1、将57H写入A寄存器。
2、将68H写入W寄存器。
3、将12H写入R0寄存器。
四、实验步骤1、将57H写入A寄存器。
①二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据57H。
表2（电平为：低高低高低高高高）置控制信号为选通寄存器A，置K0（AEN）为0。
②关闭机箱电源，用导线把K0 和AEN连接。
③检查连线和电键位置，确信无误。
④开启机箱电源，按下RST键复位，再按小键盘TV/ME键3次显示屏进入Hand…手动状态。
按下小键盘STEP脉冲键，CK由高变低，观察现象；放开小键盘STEP键，CK脉冲由低变高，产生一个上升沿，数据57H打入选通的寄存器A，观察现象。
2、将68H写入W寄存器。
①二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据68H。
置控制信号为选通寄存器W，置K1（WEN）为0，K0（AEN）为1。
②用导线把K1和WEN连接。
③检查连线和电键位置，确信无误。
④按下小键盘STEP脉冲键，CK由高变低，观察现象；放开小键盘STEP键，CK脉冲由低变高，产生一个上升沿，数据68H打入选通的寄存器W，观察现象。
3、将12H写入R0寄存器。
①二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据12H。
置控制信号为选通寄存器R0。
置K1(WEN)为1，K0(AEN)为1。
②用不同颜色的导线把K5和RRD连接,K4和RWR连接，K3和SB连接，K2和SA连接。
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
计算机组成原理实验报告实验1 基础汇编语言程序设计实验目的：1．学习和了解TEC-XP16 教学实验系统监控命令的用法；2．学习和了解TEC-XP16 教学实验系统的指令系统；3．学习简单的TEC-XP16 教学实验系统汇编程序设计；实验内容：1．学习联机使用TEC-XP16 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 命令显示存储器内容、E 命令修改存储器内容；4．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；实验步骤：1．准备一台串口工作良好的PC 机；2．将TEC-XP16 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．将黑色的电源线一端接220V 交流电源，另一端插在TEC-XP16 实验箱的电源插座里；4．取出通讯线，将通讯线的一端的9 芯插头接在TEC-XP16 实验箱上的串口“COM1”上，另一端接到PC 机的串口上；5．将TEC-XP16 实验系统左下方的五个黑色的控制机器运行状态的开关置于正确的位置，在找个实验中开关应置为00110（连续、内存读指令、组合逻辑、联机、16位），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，其它实验相同；6．打开电源，船形开关和5V 电源指示灯亮。
7．在PC 机上运行数据光盘中配套的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”, 其它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：TEC-2000 CRT MONITORVersion 1.0 April 2001Computer Architectur Lab.，Tsinghua UniversityProgrammed by He Jia>程序实现：1.思考题, 本程序中为什么不必判别串行口输出完成否? 设计打入'A'～'Z'和'0'～'9'的程序, 遇到其它字符结束输入过程。
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计算机组成原理实验报告
班级：软122班 成员：刘娜 年兴慧
程序指令：
1 IN 01000000
2 MOV 00101100
3 OUT 01000011
4 INR 00001100
5 MOV 00101100
6 OUT 01000011
7JMP 1: 11010000
00000001
初始数据：0100 0011
指令INR
BUS指示灯 AD指示灯 SA指示灯 微地址灯（A10—A0） 控制位（μIR0-μIR23）
0000 0011 0000 0010 0000 0000 000 0000 0001 0000 1000 0110 0000 0000 0000
0000 0101 0000 0100 0000 0000 000 0000 0001 0000 1000 1110 0000 0000 0000
1111 1111 1111 1111 0000 0011 000 0000 1001 0000 0100 0010 0000 0000 0000
1111 1111 1111 1111 0000 0011 000 1001 0001 0000 1000 0100 0000 1000 0000
0000 0110 1111 1111 0000 0011 000 0000 0001 0000 1000 1110 0000 0000 0000
1111 1111 0000 0110 0000 0100 000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
实验总结（04号箱）
实验四：
6月19日 下午
由于线路非常复杂，在连接过程中出现了许多的问题：第一次连接完后，调试过程中没有出
现预想的结果，经过排查发现，在线路中出现了断线的情况，拆除了线路我们进行了第二次
的连接，输入指令是正确的，但是在检查内存的过程中出现了问题，地址灯显示与试验的结
果不相符合。
6月20日 上午
继续检查内存不正确的问题，于是开始了第三次的连接，连接完成后，进行调试，在调试的
过程中，成功过一回，其他几次中总是出现了地址灯与SA灯同时不亮的问题，经检查，存
在的问题仍然是有短线，接着第四次连接
6月20日 下午
中午进行了又一次的连接，发现我们的线板总是存在接触不良的现象，使得调试程序的成功
率比较低，不过最终也完成了我们的取反和左移实验。
在实验过程中，首先要检查线，否则在调试的过程中出现了错误很难进行排查，接线时不要
太过用力，可能会造成线断开给实验带来不必要的麻烦。明白整个实验的流程以及原理，实
验时有耐心，实验成功的几率就会大大增加