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计算机组成原理-控制器实验报告

计算机组成原理-控制器实验报告
计算机组成原理-控制器实验报告

2、实验步骤:形成时钟脉冲信号T3。根据“—10)”,时序电路的开关设置为: STOP=RUN、STEP=STEP 发单脉冲STOP=RUN、 STEP=EXEC(STEP=0) 发连续脉冲连线ADDRESS UNIT 的LDAR(单针)与SWITCH UNIT的LDAR(双针)的连接;MAIN MEM 单元的A7~A0与EXT BUS单元的AD0~AD7的连接(高、低位交叉连接)写存储器:写地址、写数据。读存储器写地址、读存储器。

(3) 写存储器给存储器的00、01、02、03、04 地址单元中分别写入数据11、12、13、14、15。由上面的存储器实验原理图看出,由于数据和地址全由一个数据开关来给出,这就要分时地给出。下面的写存储器要分两个步骤,第一步写地址,先关掉存储器的片选(CE=1),打开地址锁存器门控信号(LDAR=1),打开数据开关三态门(SW-B=0),由开关给出要写存储单元的地址,按动START 产生T3 脉冲将地址打入到地址锁存器,第二步写数据,关掉地址锁存器门控信

号(LDAR=0),打开存储器片选,使处于写状态(CE=0,WE=1),由开关给出此单元要写入的数据,按动START 产生T3 脉冲将数据写入到当前的地址单元中。写其它单元依次循环上述步骤。写存储器流程如下:(以向00 号单元写入11 为例)

(4) 读存储器依次读出第 00、01、02、03、04 号单元中的内容,观察上述各单元中的内容是否与前面写入的一致。同写操作类似,读每个单元也需要两步,第一步写地址,先关掉存储器的片选(CE=1),打开地址锁存器门控信号(LDAR=1),打开数据开关三态门(SW-B=0),由开关给出要写存储单元的地址,按动START 产生T3 脉冲将地址打入到地址锁存器;第二步读存储器,关掉地址锁存器门控信号(LDAR=0),关掉数据开关三态门(SW-B=1),片选存储器,使它处于读状态(CE=0,WE=0),此时数据总线上显示的数据即为从存储器当前地址中读出的数据内容。读其它单元依次循环上述步骤。读存

微控制器实验报告

微控制器技术实验报告 班级: 姓名: 学号:

微控制器技术实验说明 一、实验目的及要求: 1、学习Keil C51集成开发工具的操作及调试程序的方法,包括:仿真调试 与脱机运行间的切换方法; 2、熟悉TD-51单片机系统板及实验系统的结构及使用; 3、进行MCS51单片机指令系统软件编程设计与硬件接口功能设计; 4、学习并掌握Keil C51与Proteus仿真软件联机进行单片机接口电路的设 计与编程调试; 5、完成指定MCS51单片机综合设计题 二、实验基本内容(TD-51单片机实验系统实现) 实验一清零程序与拆字程序设计 根据实验指导书之“第二章单片机原理实验”(P17~P23页)内容,熟悉实验环境及方法,完成思考题1、2(P23)基础实验项目。 实验二拼字程序与数据传送程序设计 汇编语言完成实验指导书P24思考题3、4题的基础实验项目。 实验三排序程序与散转程序设计 汇编语言完成实验指导书P24思考题5、6题的基础实验项目。 实验四静态存储器扩展实验 基本部分:阅读、验证C语言程序功能。使用汇编语言编程,完成实验指导书之“4.1 静态存储器扩展实验”基本实验项目(P57)。 提高部分:阅读、验证C语言程序功能。使用汇编语言编程,完成实验指导书之“4.2 FLASH存储器扩展实验”实验项目(P60)。 实验五数字量输入输出实验 基本部分:阅读、验证C语言程序功能。使用汇编语言编程,完成实验指导书之“3.1 数字量输入输出实验”基本实验项目(P36),。 提高部分:(任选一题) 题目一:LED交通灯控制(使用8255接口芯片) 要求:使用汇编语言编程,功能为:通过开关实现LED灯工作方式即时控 制,完成LED交通灯的开关控制显示功能和LED交通灯自动循环显示功能。 题目二:LED灯控制(使用8255接口芯片) 要求:使用汇编语言编程,功能为:通过KK1实现LED灯工作方式即时控 制,完成LED开关控制显示和LED灯左循环、右循环、间隔闪烁功能。 题目三:键盘扫描与数码管显示设计( 要求:阅读、验证P69上的C 语言参考程序功能。使用汇编语言完成编程与功能调试。

计算机组成原理知识点总结——详细版

计算机组成原理2009年12月期末考试复习大纲 第一章 1.计算机软件的分类。 P11 计算机软件一般分为两大类:一类叫系统程序,一类叫应用程序。 2.源程序转换到目标程序的方法。 P12 源程序是用算法语言编写的程序。 目标程序(目的程序)是用机器语言书写的程序。 源程序转换到目标程序的方法一种是通过编译程序把源程序翻译成目的程序,另一种是通过解释程序解释执行。 3.怎样理解软件和硬件的逻辑等价性。 P14 因为任何操作可以有软件来实现,也可以由硬件来实现;任何指令的执行可以由硬件完成,也可以由软件来完成。对于某一机器功能采用硬件方案还是软件方案,取决于器件价格,速度,可靠性,存储容量等因素。因此,软件和硬件之间具有逻辑等价性。 第二章 1.定点数和浮点数的表示方法。 P16 定点数通常为纯小数或纯整数。 X=XnXn-1…..X1X0 Xn为符号位,0表示正数,1表示负数。其余位数代表它的量值。 纯小数表示范围0≤|X|≤1-2-n 纯整数表示范围0≤|X|≤2n -1

浮点数:一个十进制浮点数N=10E.M。一个任意进制浮点数N=R E.M 其中M称为浮点数的尾数,是一个纯小数。E称为浮点数的指数,是一个整数。 比例因子的基数R=2对二进制计数的机器是一个常数。 做题时请注意题目的要求是否是采用IEEE754标准来表示的浮点数。 32位浮点数S(31)E(30-23)M(22-0) 64位浮点数S(63)E(62-52)M(51-0) S是浮点数的符号位0正1负。E是阶码,采用移码方法来表示正负指数。 M为尾数。P18 P18

2.数据的原码、反码和补码之间的转换。数据零的三种机器码的表示方法。 P21 一个正整数,当用原码、反码、补码表示时,符号位都固定为0,用二进制表示的数位值都相同,既三种表示方法完全一样。 一个负整数,当用原码、反码、补码表示时,符号位都固定为1,用二进制表示的数位值都不相同,表示方法。 1.原码符号位为1不变,整数的每一位二进制数位求反得到反码; 2.反码符号位为1不变,反码数值位最低位加1,得到补码。 例:x= (+122)10=(+1111010)2原码、反码、补码均为01111010 Y=(-122)10=(-1111010)2原码11111010、反码10000101、补码10000110 +0 原码00000000、反码00000000、补码00000000 -0 原码10000000、反码11111111、补码10000000 3.定点数和浮点数的加、减法运算:公式的运用、溢出的判断。 P63 已知x和y,用变形补码计算x+y,同时指出结果是否溢出。 (1)x=11011 y=00011 (2)x=11011 y=-10101 (3)x=-10110 y=-00001

温度控制电路实验报告

温度控制电路实验报告 篇一:温度压力控制器实验报告 温度、压力控制器设计 实 验 报 告 设计题目:温度、压力控制器设计 一、设计目的 1 ?学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握微机控制系统设计的基本方法; 2.学会单片机模块的应用及程序设计的方法; 3?培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 二、设计任务及要求 1.利用赛思仿真系统,以MCS51单片机为CPU设计系统。 2?设计一数据采集系统,每5分钟采集一次温度信号、10分钟采集一次压力信号。并实时显示温度、压力值。 3.比较温度、压力的采集值和设定值,控制升温、降温及升压、降压时间,使温度、压力为一恒值。 4?设温度范围为:-10—+40°C、压力范围为0—100P&;升温、降温时间和温度上升、下降的比例为1°C/分钟,升压、降压时间和压力上升、下降的比例为10P"分钟。

5?画出原理图、编写相关程序及说明,并在G6E及赛思 仿真系统上仿真实现。 三、设计构思 本系统硬件结构以80C51单片机为CPU进行设计,外围扩展模数转换电路、声光报警电路、LED显示电路及向上位PC机的传输电路,软件使用汇编语言编写,采用分时操作的原理设计。 四、实验设备及元件 PC机1台、赛思仿真系统一套 五、硬件电路设计 单片微型计算机又称为微控制器,它是一种面向控制的大规模集成电路芯片。使用80C51来构成各种控制系统,可大大简化硬件结构,降低成本。 1.系统构架 2.单片机复位电路 简单复位电路中,干扰易串入复位端,在大多数情况下不会造成单片机的错误复位,但会引起内部某些寄存器的错误复位,故为了保证复位电路的可靠性,将RC电路接斯密特电路后再接入单片机和外围IC的RESET引脚。 3.单片机晶振电路 晶振采用12MHz,即单片机的机器周期为1卩so 4.报警电路

微程序控制器设计与调试实验报告

济宁医学院信息工程学院 微程序控制器模型计算机的设计与调试 09级计本2班 200907010211 李秋生

一台模型计算机的设计 一、教学目的、任务与实验设备 1.教学目的 (1)融会贯通本课程各章节的内容,通过知识的综合运用,加深对计算机系统各模块的工作原理及相互联系的认识,加深计算机工作中“时间—空间”概念的理解,从而清晰地建立计算机的整机概念。 (2)学习设计和调试计算机的基本步骤和方法,提高使用软件仿真工具和集成电路的基本技能。 (3)培养科学研究的独立工作能力,取得工程设计与组装调试的实践和经验。 2.设计与调试任务 (1)按给定的数据格式和指令系统,在所提供的器件范围内,设计一台微程序控制的模型计算机。 (2)根据设计图纸,在MAX+PLUS 平台上进行仿真,并下载到EL教学实验箱上进行调试成功。 (3)在调试成功的基础上,整理出设计图纸和其他文件。包括:①总框图(数据通路图);②微程序控制器逻辑图;②微程序流程图;④微程序代码表;⑤元件排列图(或VHD程序清单);⑥设计说明书;⑦调试小结。 2.实验设备 (1) PC机一台 (2) EL教学实验箱 (3) MAX+PLUS Ⅱ配套软件 二、数据格式和指令系统 本模型机是一个8位定点二进制计算机,具有四个通用寄存器:R 0~R 3 ,能 执行11条指令,主存容量为256KB。 1.数据格式 数据按规定采用定点补码表示法,字长为8位,其中最高位(第7位)为符 数值相对于十进制数的表示范围为: -1≤X≤1―2―7 三、总体设计 总体设计的主要任务是 (1) 选定CPU中所使用的产要器件; (2) 根据指令系统、选用的器件和设计指标,设计指令流的数据通路; (3) 根据指令系统、选用的器件和设计指标,设计数据流的数据通路。 计算机的工作过程,实质上是不同的数据流在控制信号作用下在限定的数据通路中进行传送。数据通路不同,指令所经过的操作过程也不同,机器的结构也

单片机实验报告书

并行I/O接口实验 一、实验目的 熟悉掌握单片机并行I/O接口输入和输出的应用方法。 二、实验设备及器件 个人计算机1台,装载了Keil C51集成开发环境软件。https://www.doczj.com/doc/d89409135.html,单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台1台。 三、实验内容 (1)P1口做输出口,接八只发光二极管,编写程序,使发光二极管延时(0.5-1秒)循环点亮。实验原理图如图3.2-1所示。 图3.2-1单片机并行输出原理图 实验程序及仿真 ORG 0000H LJMP START ORG 0100H START:MOV R2,#8 MOV A,#0FEH LOOP:MOV P1,A LCALL DELAY RL A

DJNZ R2,LOOP LJMP START DELAY:MOV R5,#20 D1:MOV R6,#20 D2:MOV R7,#248 D3:DJNZ R7,D3 DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET END 中断实验 一、实验目的 熟悉并掌握单片机中断系统的使用方法,包括初始化方法和中断服务程序的编写方法。 二、实验设备及器件

个人计算机1台,装载了Keil C51集成开发环境软件。 https://www.doczj.com/doc/d89409135.html,单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台1台。 三、实验内容 (2)用P1口输出控制8个发光二极管LED1~LED8,实现未中断前8个LED闪烁,响应中断时循环点亮。 实验程序及仿真 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP INT00 ORG 0010H MAIN: A1:MOV A,#00H MOV P1,A MOV A,#0FFH MOV P1,A SETB EX0 JB P3.2,B1 SETB IT0 SJMP C1 B1:CLR IT0 C1:SETB EA NOP SJMP A1 INT00:PUSH Acc PUSH PSW MOV R2,#8 MOV A,#0FEH LOOP: MOV P1,A LCALL DELAY RL A DJNZ R2,LOOP

计算机组成原理考研知识点汇总

计算机组成原理考研知 识点汇总 一, 计算机系统概述 (一) 计算机发展历程 第一台电子计算机ENIAC诞生于1946年美国宾夕法尼亚大学.ENIAC用了18000电子管,1500继电器,重30吨,占地170m2,耗电140kw,每秒计算5000次加法.冯?诺依曼(VanNeumann)首次提出存储程序概念,将数据和程序一起放在存储器,使编程更加方便.50年来,虽然对冯?诺依曼机进行很多改革,但结构变化不大,仍称冯?诺依曼机. 发展阶段时间硬件技术速度/(次/秒) 第一代1946-1957 电子管计算机时代40 000 第二代1958-1964 晶体管计算机时代200 000 第三代1965-1971 中小规模集成电路计算机时代 1 000 000 第四代1972-1977 大规模集成电路计算机时代10 000 000 第五代1978-现在超大规模集成电路计算机时代100 000 000 EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)电子离散变量计算机 组成原理是讲硬件结构的系统结构是讲结构设计的 摩尔定律微芯片上的集成管数目每3年翻两番.处理器的处理速度每18个月增长一倍. 每代芯片的成本大约为前一代芯片成本的两倍 新摩尔定律全球入网量每6个月翻一番. 数学家冯·诺依曼(von Neumann)在研究EDVAC机时提出了“储存程序”的概念.以此为基础的各类计算机通称为冯·诺依曼机.它有如下特点: ①计算机由运算器,控制器,存储器,输入和输出五部分组成 ②指令和数据以同等的地位存放于存储器内,并可按地址寻访 ③指令和数据均用二进制数表示 ④指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置 ⑤指令在存储器内按顺序存放 ⑥机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成 图中各部件的功能 ·运算器用来完成算术运算和逻辑运算并将的中间结 果暂存在运算器内 ·存储器用来存放数据和程序 ·控制器用来控制,指挥程序和数据的输入,运行以及 处理运行结果 ·输入设备用来将人们熟悉的信息转换为机器识别的 信息 ·输出设备将机器运算结果转为人熟悉的信息形式

温度控制电路设计---实验报告

温度控制电路设计一、设计任务 设计一温度控制电路并进行仿真。 二、设计要求 基本功能:利用AD590作为测温传感器,T L 为低温报警门限温度值,T H 为高 温报警门限温度值。当T小于T L 时,低温警报LED亮并启动加热器;当T大于 T H 时,高温警报LED亮并启动风扇;当T介于T L 、T H 之间时,LED全灭,加热器 与风扇都不工作(假设T L =20℃,T H =30℃)。 扩展功能:用LED数码管显示测量温度值(十进制或十六进制均可)。 三、设计方案 AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成两端感温电流源,其输出电流与绝对温度成比例。在4V至30V电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、恒流调节器,调节系数为1μA/K。AD590适用于150℃以下、目前采用传统电气温度传感器的任何温度检测应用。低成本的单芯片集成电路及无需支持电路的特点,使它成为许多温度测量应用的一种很有吸引力的备选方案。应用AD590时,无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结补偿。 主要特性:流过器件的电流(μA) 等于器件所处环境的热力学温度(K) 度数;AD590的测温范围为- 55℃~+150℃;AD590的电源电压范围为4~30 V,可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件即使反接也不会被损坏;输出电阻为710mΩ;精度高,AD590在-55℃~+-150℃范围内,非线性误差仅为±0.3℃。 基本使用方法如右图。 AD590的输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准, 每增加1℃,它会增加1μA输出电流,因此在室温25℃时,其 输出电流I out =(273+25)=298μA。 V o 的值为I o 乘上10K,以室温25℃而言,输出值为 10K×298μA=2.98V 。 测量V o 时,不可分出任何电流,否则测量值会不准。 温度控制电路设计框图如下: 温度控制电路框图 由于Multisim中没有AD590温度传感器,根据它的工作特性,可以采用恒流源来替代该传感器,通过改变电流值模拟环境温度变化。通过温度校正电路得

计算机组成原理微程序控制单元实验报告

姓名 学号 班级 ******************年级 指导教师 《计算机组成原理》实验报告 实验名称微程序控制单元实验、指令部件模块实验、时序与启停实验 实验室实验日期 实验七微程序控制单元实验 一、实验目的 ⒈ 掌握时序产生器的组成方式。 ⒉ 熟悉微程序控制器的原理。 ⒊ 掌握微程序编制及微指令格式。 二、实验原理 图 7- 7- 1

图 7-7-4 微地址控制原理图 微程序控制单元实验原理就是人为的给出一条微指令的地址,人为的去打开测试开关,观察机器怎么运行,打个比方就是我要你执行我下的某条命令,我先告诉你命令写在哪页纸上, 你找到纸后,分析命令是什么之后再去执行。 观察机器微程序控制器的组成见图7-1-1 ,微地址的打入操作就是由操作者给出一条微指令 的地址(同上面的例子就是仅仅告诉你我让你跑的这条命令写在哪页纸上,而没有告诉你 命令的具体内容),不需要做测试去判断这是什么指令,所以由图7-7-1 ,其中微命令寄存器 32 位,用三片 8D 触发器 (273) 和一片 4D(175) 触发器组成。它们的清零端由CLR来控制微控制器的清零。它们的触发端CK接 T2,不做测试时 T2 发出时钟信号,将微程序的内容 打入微控制寄存器(含下一条微指令地址)。打入了微指令的地址(即告诉你命令在哪页纸上,此时你需要先找到这页纸并判断命令是叫你做什么,然后执行),进行测试,T4 发出时钟信号,转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过置位端将某一触发器输出端置为“1”状态,按图 7-7-4 所示,微地址锁存器的置位端R 受 SE5~SE0控制,当测试信号 SE5~SE0输出负脉冲时,通过锁存器置位端R将某一锁存器的输出端强行置“1”,实现微地址的修改与转移,此时的地址指的是指令的操作码的地址(即你已经知道命令是跑,此时做的是跑的行为)。再由数据开关置入微地址的值,再做测试,再跳到指令的操作码的地址准备开始执行 指令,这就是微程序控制单元实验的原理。

微控制器技术实验报告

《微控制器技术》 实验报告 指导老师: 专业: 班级: 姓名: 学号:

“微控制器技术”实验任务说明 实验目的与要求: 1、熟练掌握Keil C51集成开发工具的操作及调试程序的方法,包括:仿真调试与脱机运行间的切换方法; 2、熟练使用SST89C554RC单片机核心板及I/O扩展实验系统; 3、熟练掌握在Keil C51与Proteus仿真软件虚拟联机环境下,基于51单片机控制器数字接口电路的硬件、软件设计与功能调试; 4、完成MCS51单片机指令系统软件编程设计和硬件接口功能设计题;

实验一数字量输入输出实验 基本部分:阅读、验证C语言程序功能。使用汇编语言编程,完成实验指导书之“3.1 数字量输入输出实验”基本实验项目(P36)。 提高部分:(任选一题) 题目一:LED交通灯控制(使用8255接口芯片) 要求:使用汇编语言编程,功能为:通过开关实现LED灯工作方式即时控制,完成LED交通灯的开关控 制显示功能和LED交通灯自动循环显示功能。 题目二:LED灯控制(使用8255接口芯片) 要求:使用汇编语言编程,功能为:通过KK1实现LED灯工作方式即时控制,完成LED开关控制显示和LED灯左循环、右循环、间 隔闪烁功能。 题目三:键盘扫描与数码管显示设计(使用8255接口芯片)要求:阅读、验证C语言参考程序功能。使用汇编语言完成编程与功能调试(P69)。 1、实验目的 了解P1口作为输入输出方式使用时,CPU对P1口的操作方式。 2、实验内容: P1口是8位准双向口,每一位均可独立定义为输入输出。编 写实验程序,将P1口的低4位定义为输出,高4位定义为输 入,数字量从P1口的高4位输入,从P1口的低4位输出控 制发光二极管的亮灭。

计算机组成原理-知识点

课程知识点分析 试题类型: 单项选择2’* 10 = 20’; 填空1’* 15 = 15’; 简答5’* 3 = 15’; 计算题6’* 5 = 30’; 分析论述10’*2 = 20’; 总分100’; 各位同学,在使用这份资料复习时,要注意: 带有红色标记的是重点内容; 尽管很多知识点只有几个字,但是涉及的内容却非常多,比如Cache映像机制;考虑到有些同学考试时有不好的习惯,为了避免麻烦,我在这儿只给大家提纲,请大家对应的看书; 请大家看时,把你特别不明白的地方标出来,发送给lei.z@,我在周一给大家讲解。蓝色标记是之前考过的,应该很重要。大题都在第四章以后--------------------------------------------------------------------- 第一章计算机系统概论 1.1教学内容介绍 (1计算机的发展与应用。 (2计算机系统的层次结构。

(3计算机的特点:快速性、通用性、准确性和逻辑性。 (4计算机的分类方法。 (5性能指标。 1.2重难点分析 (1计算机系统从功能上可划分为哪些层次?各层次在计算机系统中起什么作用? (2冯.诺依曼计算机体系的基本思想是什么?(选择、填空。指令和数据都是用二进制表示的 (3按照此思想设计的计算机硬件系统应由哪些部件组成?各起什么作用? (4如:指令和数据都存于存储器中,计算机如何区分它们? (5衡量计算机性能的主要指标- 机器字长(定义、主频、CPI、MIPS(含义、FLOPS等等 第三章系统总线 3.1教学内容 (1总线及分类。总线是连接各个部件的信息传输线,总线包括:片内总线、系统总线和通信总线。 (2理解总线标准的意义,看看你知道主板上的几种标准总线。 (3总线特性及性能指标: 包括机械特性、电气特性、功能特性和时间特性。 (4总线结构:单总线结构、双总线结构和三总线结构。 (5总线连接方式: 串行传送、并行传送和分时传送。

温度测量控制系统的设计与制作实验报告(汇编)

北京电子科技学院 课程设计报告 ( 2010 – 2011年度第一学期) 名称:模拟电子技术课程设计 题目:温度测量控制系统的设计与制作 学号: 学生姓名: 指导教师: 成绩: 日期:2010年11月17日

目录 一、电子技术课程设计的目的与要求 (3) 二、课程设计名称及设计要求 (3) 三、总体设计思想 (3) 四、系统框图及简要说明 (4) 五、单元电路设计(原理、芯片、参数计算等) (4) 六、总体电路 (5) 七、仿真结果 (8) 八、实测结果分析 (9) 九、心得体会 (9) 附录I:元器件清单 (11) 附录II:multisim仿真图 (11) 附录III:参考文献 (11)

一、电子技术课程设计的目的与要求 (一)电子技术课程设计的目的 课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分,目的是使学生进一步理解课程内容,基本掌握电子系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 按照本专业培养方案要求,在学完专业基础课模拟电子技术课程后,应进行课程设计,其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会设计小型电子系统的方法,独立完成系统设计及调试,增强学生理论联系实际的能力,提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 (二)电子技术课程设计的要求 1.教学基本要求 要求学生独立完成选题设计,掌握数字系统设计方法;完成系统的组装及调试工作;在课程设计中要注重培养工程质量意识,按要求写出课程设计报告。 教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料,安排适当的时间进行答疑,帮助学生解决课程设计过程中的问题。 2.能力培养要求 (1)通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 (2)通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节,掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 (3)掌握常用仪器设备的使用方法,学会简单的实验调试,提高动手能力。 (4)综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。 (5)培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 二、课程设计名称及设计要求 (一)课程设计名称 设计题目:温度测量控制系统的设计与制作 (二)课程设计要求 1、设计任务 要求设计制作一个可以测量温度的测量控制系统,测量温度范围:室温0~50℃,测量精度±1℃。 2、技术指标及要求: (1)当温度在室温0℃~50℃之间变化时,系统输出端1相应在0~5V之间变化。 (2)当输出端1电压大于3V时,输出端2为低电平;当输出端1小于2V时,输出端2为高电平。 输出端1电压小于3V并大于2V时,输出端2保持不变。 三、总体设计思想 使用温度传感器完成系统设计中将实现温度信号转化为电压信号这一要求,该器件具有良好的线性和互换性,测量精度高,并具有消除电源波动的特性。因此,我们可以利用它的这些特性,实现从温度到电流的转化;但是,又考虑到温度传感器应用在电路中后,相当于电流源的作用,产生的是电流信号,所以,应用一个接地电阻使电流信号在传输过程中转化为电压信号。接下来应该是对产生电压信号的传输与调整,这里要用到电压跟随器、加减运算电路,这些电路的实现都离不开集成运放对信号进行运算以及电位器对电压调节,所以选用了集成运放LM324和电位器;最后为实现技术指标(当输出端1电压大于3V时,输出端2为低电平;当输出端1小于2V时,输出端2为高电平。输出端1电压小于3V并大于2V时,输出端2保持不变。)中的要求,选用了555定时器LM555CM。 通过以上分析,电路的总体设计思想就明确了,即我们使用温度传感器AD590将温度转化成电压信号,然后通过一系列的集成运放电路,使表示温度的电压放大,从而线性地落在0~5V这个区间里。最后通过一个555设计的电路实现当输出电压在2与3V这两点上实现输出高低电平的变化。

微程序控制器实验

计算机科学与技术系 实验报告 专业名称计算机科学与技术 课程名称计算机组成原理 项目名称微程序控制器实验 班级

学号 姓名 同组人员 实验日期 一、实验目的与要求 实验目的 (1)掌握微程序控制器的组成原理 (2)掌握微程序控制器的编制、写入,观察微程序的运行过程 实验要求 (1)实验之前,应认真准备,写出实验步骤和具体设计内容,否则实验效率会很低,一次实验时间根本无法完成实验任务,即使基本做对了,也很难说懂得了些什么重要教学内容; (2)应在实验前掌握所有控制信号的作用,写出实验预习报告并带入实验室; (3)实验过程中,应认真进行实验操作,既不要因为粗心造成短路等事故而损坏设备,又要仔细思考实验有关内容,把自己想不明白的问题通过实验理解清楚; (4)实验之后,应认真思考总结,写出实验报告,包括实验步骤和具体实验结果,遇到的问题和分析与解决思路。还应写出自己的心得体会,也可以对教学实验提出新的建议等。实验报告要交给教师评阅后并给出实验成绩; 二、实验逻辑原理图与分析 画实验逻辑原理图

逻辑原理图分析 微程序控制器的基本任务是完成当前指令的翻译个执行,即将当前指令的功能转换成可以控制的硬件逻辑部件工作的微命令序列,完成数据传送和各种处理操作。 它的执行方法就是将控制各部件动作的微命令的集合进行编码,即将微命令的集合仿照机器指令一样,用数字代码的形式表示,这种表示成为微指令。这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令,这种微指令序列称为微程序。微程序存储在一种专用的存储器中,称为控制存储器。 三、数据通路图及分析(画出数据通路图并作出分析) (1)连接实验线路,检查无误后接通电源。如果有警报声响起,说明有总线竞争现象,应关闭电源,检查连线,直至错误排除。 (2)对微控制器进行读写操作,分两种情况:手动读写和联机读写。 1、手动读写

温度控制器实验报告

单片机课程设计实验报告 ——温度控制器 班级:学号: 电气0806 姓名: 08291174 老师: 李长城 合作者: 姜久春 李志鹏

一、实验要求和目的 本课程设计的课题是温度控制器。 ●用电压输入的变化来模拟温度的变化,对输入的模拟电压通过 ADC0832转换成数字量输出。输入的电压为0.00V——5.00V, 在三位数码显示管中显示范围为00.0——99.9。其中0V对应00.0,5V对应99.9 ●单片机的控制目标是风机和加热器。分别由两个继电器工作来 模拟。系统加了一个滞环。适合温度为60度。 ◆当显示为00.0-50.0时,继电器A闭合,灯A亮,模拟加热 器工作。 ◆当显示为为50.0-55.0时,保持继电器AB的动作。 ◆当显示为55.0-65.0时,继电器A断开,灯A熄灭,模拟加 热器停止工作。 ◆当显示为65.0-70.0时,保持继电器AB的动作 ◆当显示为70.0-99.9时,继电器B闭合,灯B亮,模拟风机的 工作。 二、实验电路涉及原件及电路图 由于硬件系统电路已经给定,只需要了解它的功能,使用proteus 画出原理图就可以了。 实验设计的电路硬件有: 1、AT89S52 本温度控制器采用AT89C52单片机作为CPU,12MHZ晶振

AT89C52的引脚结构图: AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元,功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。 AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。 此外,AT89S52设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置

微程序控制器的设计与实现

微程序控制器的设计与实现 一、设计目的 1、巩固和深刻理解“计算机组成原理”课程所讲解的原理, 加深对计算机各模块协同工作的认识。 2、掌握微程序设计的思想和具体流程、操作方法。 3、培养学生独立工作和创新思维的能力,取得设计与调试的 实践经验。 4、尝试利用编程实现微程序指令的识别和解释的工作流程。 二、设计内容 按照要求设计一指令系统,该指令系统能够实现数据传送,进行加、减运算和无条件转移,具有累加器寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、存储器直接寻址、立即数寻址等五种寻址方式。 三、设计具体要求 1、仔细复习所学过的理论知识,掌握微程序设计的思想,并根、 据掌握的理论写出要设计的指令系统的微程序流程。指令系统至少要包括六条指令,具有上述功能和寻址方式。 2、根据微操作流程及给定的微指令格式写出相应的微程序 3、将所设计的微程序在虚拟环境中运行调试程序,并给出测试思 路和具体程序段 4、撰写课程设计报告。

四、设计环境 1、伟福COP2000型组成原理实验仪,COP2000虚拟软件。 2、VC开发环境或者Java开发环境。 五、设计方案 (1)设计思想 编写一个指令系统,根据所编写的指令的功能来设计相应的微程序。首先利用MOV传送指令来给寄存器和累加器传送立即数,实现立即数寻址;利用寄存器寻址方式,用ADDC指令对两者进行相加运算;利用寄存器间接寻址方式,用SUB指令实现减运算;利用累加器寻址方式,用CPL指令实现对累加器寻址;利用存储器寻址方式,用JMP 指令实现程序的无条件跳转。这样,所要设计的指令系统的功能就全部实现了。 (2)微指令格式 采用水平微指令格式的设计,一次能定义并执行多个并行操作微命令的微指令,叫做水平型微指令。其一般格式如下: 按照控制字段的编码方法不同,水平型微指令又分为三种:全水平型(不译法)微指令,字段译码法水平型微指令,以及直接和译码相混合的水平型微指令。 (3)24个微指令的意义 COP2000 模型机包括了一个标准CPU 所具备所有部件,这些部件包括:运算器ALU、累加器A、工作寄存器W、左移门L、直通门D、右

计算机组成原理重点难点习题解答

计算机组成原理复习题 一.单项选择题 1.计算机中的主机包含( A )。 A.运算器、控制器、存储器 B.运算器、控制器、外存储器 C.控制器、内存储器、外存储器 D.运算器、内存储器、外存储器 2.二进制数10010010,相应的十进制数是(B)(128+16+2=146) A.136 B.146 C.145 D.144 3.要使8位寄存器A中高4位变0,低4位不变,可使用(A)。逻辑乘 A. A∧0FH→A B.A∨0FH→A C. A∧F0H→A D. A∨F0H→A 4.在计算机内部用于汉字存储处理的代码是(B) A.汉字输入码 B.汉字内码 C.汉字字型码 D.汉字交换码 5.转移指令执行时,只要将转移地址送入( C.程序计数器)中即可 A.地址寄存器 B.指令寄存器 C.程序计数器 D.变址寄存器 6.设机器中存有代码10100011B,若视为移码,它所代表的十进制数为( B.35)。 A.-23 B.35 C.53 D-113 7.将(-25.25)十进制数转换成浮点数规格化(用补码表示),其中阶符、阶码共4位,数符、尾数共8位,其结果 为( B.0101,10011011 ) A.0011,10010100 B.0101,10011011 C.0011,1110 D.0101,1100101 8.(2000)10化成十六进制数是( B.(7D0)16)。

A.(7CD)16 B.(7D0)16 C.(7E0)16 D.(7FO)16 9. 下列数中最大的数是((10011001)2=153 )。 A.(10011001)2 B.(227)8C。(98)16 D.(152)10 10. ( D. 移码)表示法主要用于表示浮点数中的阶码。 A. 原码 B. 补码 C. 反码 D. 移码 11. 在小型或微型计算机里,普遍采用的字符编码是( D. ASCⅡ码)。 A. BCD码 B. 16进制 C. 格雷码 D. ASCⅡ码 12. 下列有关运算器的描述中,(D. 既做算术运算,又做逻辑运算)是正确的。 A.只做算术运算,不做逻辑运算 B. 只做加法 C.能暂时存放运算结果 D. 既做算术运算,又做逻辑运算 13.控制存储器存放的是(C.微程序)。 A.微程序和数据 B.机器指令和数据 C.微程序 D.机器指令 14. 在指令的地址字段中,直接指出操作数本身的寻址方式,称为( B. 立即寻址)。 A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 15. 下面描述的RISC机器基本概念中正确的表达是( B. RISC机器一定是流水CPU)。 A. RISC机器不一定是流水CPU B. RISC机器一定是流水CPU C. RISC机器有复杂的指令系统 D. CPU配备很少的通用寄存器 16. 系统总线中地址线的功能是(D. 用于指定主存和I/O设备接口电路的地址)。 A. 用于选择主存单元地址 B. 用于选择进行信息传输的设备

温度检测与控制实验报告材料

实验三十二温度传感器温度控制实验 一、实验目的 1.了解温度传感器电路的工作原理 2.了解温度控制的基本原理 3.掌握一线总线接口的使用 二、实验说明 这是一个综合硬件实验,分两大功能:温度的测量和温度的控制。 1.DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同,新的产品支持3V~5.5V的电压围,使系统设计更灵活、方便。 DS18B20测量温度围为 -55°C~+125°C,在-10~+85°C围,精度为±0.5°C。DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,及用户设定的报警温度存储在EEPROM中,掉电后依然保存。 DS18B20部结构 DS18B20部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如下: DQ为数字信号输入/输出端;GND为电源地;VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。 光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是:开始8位(28H)是产品类型标号,接 着的48位是该DS18B20自身的序列号,最后8位是前面56位的循环冗余校验 码(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同,这样 就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量,以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供,以0.0625℃/LSB形式表达,其中S为符号位。 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 232221202-12-22-32-4 Bit15 Bit14 Bit13 Bit12 Bit11 Bit10 Bit9 Bit8 S S S S S 262524这是12位转化后得到的12位数据,存储在18B20的两个8比特的RAM中,二进制中的

微程序控制器实验报告记录

微程序控制器实验报告记录

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计算机科学与技术系 实验报告 专业名称计算机科学与技术 课程名称计算机组成与结构 项目名称微程序控制器实验 班级 学号 姓名 同组人员无 实验日期 2015-11-11

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、观察微程序的运行情况。 二、实验逻辑原理图与分析 2.1 实验逻辑原理图及分析 微程序控制器的基本任务是完成当前指令的翻译和执行,即将当前指令的功能转换成可以控制硬件逻辑部件工作的微命令序列,以完成数据传输和各种处理操作。它的执行方法就是将控制各部件动作的微命令的集合进行编码,即将微命令的集合仿照机器指令一样,用数字代码的形式表示,这种表示称为微指令。这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令,这种微指令序列称为微程序。微程序存储在一种专用的存储器中,该存储器称为控制存储器,如图所示: 微程序控制器组成原理框图 控制器是严格按照系统时序来工作的,因而时序控制对于控制器的设计是非常重要的,从前面的实验可以很清楚地了解时序电路的工作原理。本实验所用的时序单元来提供,分为四拍TS1、TS2、TS3、TS4。 在微程序控制器的组成中,控制器采用3片2816的E^2PROM,具有掉电保护功能,微命令寄存器18位,用两片8D触发器(273)和一片4D(175)触发器组成。为地址寄存器6位,用三篇正沿触发的双D触发器(74)组成,他们带有清“0”端和预置端。在不判别测试的情况下,T2时刻打入微地址寄存器的内容即为吓一条微指令地址。当T4时刻惊醒测试判别式,转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过强置端将某一触发器置为“1”状态,完成地址修改。

单片机实验报告

课程设计课程名称单片机原理及应用 课题名称基于1602电子时钟设计 专业电子信息工程 班级 学号 姓名 指导老师 2017年12月21日 电气信息学院

课程设计任务书 课题名称基于1602电子时钟设计 姓名专业电子信息工程班级学号 指导老师 课程设计时间2017年12月4日-2017年12月15日(14、15周) 教研室意见意见:审核人: 一、任务及要求 设计任务: 以单片机为核心设计一个电子时钟。能焊接开发板的同学,在开发板上进行调试。 (1)时间显示在1602液晶上,并且按秒实时更新。 (2)使用按键随时调节时钟的时、分、秒,按键可设计三个有效键,分别为功能选择键、数值增大键和数值减小键。 (3)每次有键按下时地,蜂鸣器都以短“滴”声报警。 (4)如何继续断电前的时间。 设计要求: (1)确定系统设计方案; (2)进行系统的硬件设计; (3)完成必要的参数计算与元器件选择; (4)开发板焊接及测试 (5)完成应用程序设计; (6)应用系统的硬件和软件的调试。

二、进度安排 第一周: 周一:集中布置课程设计相关事宜,并查阅、收集相关设计资料。 周二:系统方案设计。 周三~周五:实验室进行硬件设计,软件设计及调试。 第二周: 周一~周二:实验室系统仿真及硬件调试。 周三:实验室检查调试结果。 周四:撰写设计报告。 周五:进行答辩和上交设计说明书。 三、参考资料 1、周向红.51系列单片机应用与实践教程.北京航空航天大学出版社.2008.5 2、周向红.51单片机课程设计.华中科技大学出版社.2011.1 3、王迎旭.单片机原理及应用(第2版).机械工业出版社.2012.2 4、郭天祥.51单片机C语言教程(入门提高开发拓展全攻略).电子工业出版社.2012.1 5、樊思奇.80C51单片机C语言程序设计完全手册.电子工业出版社.2014.5 6、彭伟.单片机C语言程序设计实训100例基于8051+Proteus仿真.电子工业出版社.2009.6 7、孙安青.MCS-51单片机C语言编程100例(第二版).中国电力出版社.2017.6 8、赵建领.零基础学单片机C语言程序设计.机械工业出版社.2012.9

计算机组成原理期末复习知识要点

第一章 1)冯.诺依曼主要三个思想是什么? (1)计算机处理采用二进制或二进制代码 (2)存储程序 (3)硬件五大部分:输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器 2)计算机硬件由哪5部分组成? 输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器 3)VLSI中文的意思是什么? 超大规模集成电路 4)列举出三个计算机应用领域? 1.科学技术计算2.数据信息处理3.计算机控制 4.计算机辅助技术5.家庭电脑化 5)计算机系统分哪两大系统? 硬件和软件系统 6)计算机内部信息包括哪两大信息? 计算机中有两种信息流动:一是控制信息,即操作命令,其发源地为控制器;另一种是数据流,它受控制信息的控制,从一部件流向另一部件,边流动边加工处理。 7)计算机性能主要包括哪三个主要性能? (1)基本字长: 是参与运算的数的基本长度,用二进制数位的长短来衡量,取决寄存器、加法器、数据总线等部件的位数。 (2)主存容量:可以用字节,有的用字长,K、M、G、T (3)运算速度: 是每秒能执行的指令条数来表示,单位是条/秒。(MIPS) 8)现代计算机系统分为五个层次级别是如何划分的? 从功能上,可把现代计算机系统分为五个层次级别: 第一级是微程序设计级:是硬件级 第二级是一般机器级:机器语言级 第三级是操作系统级:是操作系统程序实现。(混合级) 第四级是汇编语言级:一种符号形式语言。 第五级是高级语言级 9)机器数是指什么?它主要是解决了数值的什么表示? 10)机器数有哪4种表示方法? 原码表示法、补码表示法、和移码表示法四种。 11)计算机数值有哪两种表示方式?它主要解决了数值的什么表示? 定点表示和浮点表示。主要解决数中小数点的位置的确定。 12)浮点数在计算机内部表示两种方式是如何安排的? 13)尾数是补码表示其规格化如何表示? 正数:0.1×…×的形式负数:1.0×…×的形式 14)解释计算机内部数值0和字符0有何不同? 数值0在计算机中为00H,而字符0为其ASCII码30H。 15)计算机如何判断加法溢出的? 当运算结果超出机器所能表示的数域范围时,称为溢出。 判别方法有:符号位判别法、进位判别法、双符号位判别法。 16)半加器与全加器有什么不同?

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