计算机组成原理实验报告(系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验)

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。

《计算机组成原理》学生实验报告（2011~2012学年第二学期）专业：信息管理与信息系统班级： A0922学号：10914030230姓名：李斌目录实验准备------------------------------------------------------------------------3 实验一运算器实验-----------------------------------------------------------7 实验二数据通路实验-------------------------------------------------------13 实验三微控制器实验--------------------------------------------------------18 实验四基本模型机的设计与实现------------------------------------------22实验准备一、DVCC实验机系统硬件设备1、运算器模块运算器由两片74LS181构成8位字长的ALU。

它是运算器的核心。

可以实现两个8位的二进制数进行多种算术或逻辑运算，具体由74181的功能控制条件M、CN、S3、S2、S1、S0来决定，见下表。

两个参与运算的数分别来自于暂存器U29和U30（采用8位锁存器），运算结果直接输出到输出缓冲器U33（采用74LS245，由ALUB信号控制，ALUB=0，表示U33开通，ALUB=1，表示U33不通，其输出呈高阻），由输出缓冲器发送到系统的数据总线上，以便进行移位操作或参加下一次运算。

进位输入信号来自于两个方面：其一对运算器74LS181的进位输出/CN+4进位倒相所得CN4；其二由移位寄存器74LS299的选择参数S0、S1、AQ0、AQ7决定所得。

触发器的输出QCY就是ALU结果的进位标志位。

QCY为“0”，表示ALU结果没有进位，相应的指示灯CY灭；QCY为“1”，表示ALU结果有进位，相应的指示灯CY点亮。

计算机组成原理实验报告计算机组成原理实验报告引言：计算机组成原理是计算机科学与技术专业的重要课程，通过学习该课程，我们可以深入了解计算机的工作原理和内部结构。

本次实验旨在通过实际操作，加深对计算机组成原理的理解，并掌握一些基本的计算机硬件知识。

实验目的：1. 理解计算机的基本组成部分，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等；2. 掌握计算机的运行原理，了解指令的执行过程；3. 学习使用计算机组成原理实验箱，进行实际的硬件连接和操作。

实验过程：1. 实验一：组装计算机本次实验中，我们需要从零开始组装一台计算机。

首先，我们按照实验指导书的要求，选择合适的硬件组件，包括主板、CPU、内存、硬盘等。

然后，我们将这些硬件组件逐一安装到计算机箱中，并连接好电源线、数据线等。

最后，我们将显示器、键盘、鼠标等外设连接到计算机上。

2. 实验二：安装操作系统在计算机组装完成后，我们需要安装操作系统。

本次实验中，我们选择了Windows 10作为操作系统。

首先，我们将Windows 10安装盘插入计算机的光驱中，并重启计算机。

然后，按照安装向导的指引，选择安装语言、时区等相关设置。

最后，我们根据自己的需求选择安装方式，并等待操作系统安装完成。

3. 实验三：编写并执行简单的汇编程序在计算机组装和操作系统安装完成后，我们需要进行一些简单的编程实验。

本次实验中，我们选择了汇编语言作为编程工具。

首先，我们编写了一个简单的汇编程序，实现两个数相加的功能。

然后，我们使用汇编器将程序翻译成机器码，并将其加载到计算机的内存中。

最后，我们通过调试器来执行这个程序，并观察程序的执行结果。

实验结果与分析：通过本次实验，我们成功地组装了一台计算机，并安装了操作系统。

在编写并执行汇编程序的实验中，我们也成功地实现了两个数相加的功能。

通过观察程序的执行结果，我们发现计算机能够按照指令的顺序逐条执行，并得到正确的结果。

这进一步加深了我们对计算机的工作原理的理解。

计算机组成原理实验报告
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。

计算机组成原理实验报告实验⼀静态随机存取存贮器实验⼀.实验⽬的了解静态随机存取存贮器的⼯作原理；掌握读写存贮器的⽅法。

⼆.实验内容实验仪的存贮器MEM单元选⽤⼀⽚静态存贮器6116（2K×8bit）存放程序和数据。

CE：⽚选信号线，低电平有效，实验仪已将该管脚接地。

OE：读信号线，低电平有效。

WE：写信号线，低电平有效。

A0..A10: 地址信号线。

I/O0..I/O7:数据信号线。

SRAM6116存贮器挂在CPU的总线上，CPU通过读写控制逻辑，控制MEM的读写。

实验中的读写控制逻辑如下图：读写控制逻辑M_nI/O⽤来选择对MEM还是I/O读写，M_nI/O = 1，选择存贮器MEM；M_nI/O = 0，选择I/O设备。

nRD = 0为读操作；nWR = 0为写操作。

对MEM、I/O的写脉冲宽度与T2⼀致；读脉冲宽度与T2+T3⼀致，T2、T3由CON单元提供。

存贮器实验原理图存贮器数据信号线与数据总线DBus相连；地址信号线与地址总线ABus相连，6116的⾼三位地址A10..A8接地，所以其实际容量为256字节。

数据总线DBus、地址总线ABus、控制总线CBus与扩展区单元相连，扩展区单元的数码管、发光⼆极管上显⽰对应的数据。

IN单元通过⼀⽚74HC245(三态门)，连接到内部数据总线iDBus上，分时提供地址、数据。

MAR由锁存器（74HC574，锁存写⼊的地址数据）、三态门（74HC245、控制锁存器中的地址数据是否输出到地址总线上）、8个发光⼆极管（显⽰锁存器中的地址数据）组成。

T2、T3由CON单元提供，按⼀次CON单元的uSTEP键，时序单元发出T1信号；按⼀次uSTEP键，时序单元发出T2信号；按⼀次uSTEP键，时序单元发出T3信号；再按⼀次uSTEP键，时序单元⼜发出T1信号，……按⼀次STEP键，相当于按了三次uSTEP键，依次发出T1、T2、T3信号。

其余信号由开关区单元的拨动开关模拟给出，其中M_nI/O应为⾼（即对MEM 读写操作）电平有效，nRD、nWR、wMAR、nMAROE、IN单元的nCS、nRD 都是低电平有效。

计算机组成原理实习报告本学期我们开设了计算机组成原理这门课, 主要学习计算机的主要部件以及这些部件组成的原理和如何运行。

除了平时的课堂学习, 我们还有实验课帮助我们更好的了解这门课程。

用于我们实验的机器是TEC-XP, 它是由清华大学计算机系和清华大学科教仪器厂联合研制的适用于计算机组成原理课程的实验系统, 主要用于计算机组成原理和数字电路等的硬件教学实验, 同时还支持监控程序、汇编语言程序设计、BASIC高级语言程序设计等软件方面的教学实验。

它的功能设计和实现技术, 都紧紧地围绕着对课程教学内容的覆盖程度和所能完成的教学实验项目的质量与水平来进行安排。

其突出特点是硬、软件基本配置比较完整, 能覆盖相关课程主要教学内容, 支持的教学实验项目多且水平高。

其组成和实现的功能如图1所示。

图1.硬件实现的实际计算机系统图一.微程序实验步骤1.接通教学机电源。

2.将教学机左下方的5个拨动开关置为11010（单步、手动置指令、微程序、联机、16 位）。

3.按一下“RESET”按键。

4.通过16 位的数据开关SWH、SWL置入指令操作码。

5.在单步方式下, 通过指示灯观察各类基本指令的微码。

(1) 选择基本指令的A组指令中的ADD指令, 观察其节拍流程1) 置拨动开关SW=00000000 00000001；（表示指令ADD R0, R1 ）2) 按RESET按键；指示灯Microp亮（只要选择微程序, 该灯在指令执行过程中一直亮）,其它灯全灭；3) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000, 微址和下址的指示灯全灭；（本拍完成公共操作0→PC.DI#=0）4) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000, 微址指示灯显示0000 0001, 下址的指示灯全灭；（本拍完成公共操作PC→AR、PC+1→PC）5) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000, 微址指示灯显示0000 0010, 下址的指示灯全灭；（本拍完成公共操作MEM→IR）6) 以上三步为公共操作, 其它指令同；7) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示0010 0000, 微址指示灯显示0000 0011, 下址的指示灯显示0000 0100；（本拍完成/MAP操作功能）8) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示0011 0000, 微址指示灯显示0000 0100, 下址的指示灯显示0011 0000 (本拍执行ADD指令, DR←DR+SR 操作)。

计算机组成原理实验报告实验目的：本次实验旨在通过构建一个简单的计算机系统，了解和掌握计算机组成原理的基本知识和相关操作技能。

实验仪器和材料：1.计算机硬件：CPU、内存、硬盘、主板等。

2. 操作系统：Windows。

3. 实验软件：C++ 编程语言、IDE（如Visual Studio）。

4.实验文档：笔记本电脑。

实验原理：1.CPU：中央处理器，是计算机系统的核心组成部分，负责所有数据的处理和执行。

2.内存：主要用于存储计算机程序和数据，是计算机系统的临时存储器。

3.硬盘：主要用于长期存储计算机程序、数据和操作系统等。

4.主板：是计算机系统的主要组成部分，承载了CPU、内存、硬盘等主要硬件，并提供各种接口和插槽。

5.操作系统：是计算机系统的核心软件，负责管理和协调各种硬件和软件资源，为用户提供友好的界面和功能。

实验步骤：1.准备实验材料和工具，搭建计算机系统。

将CPU、内存、硬盘等硬件安装到主板上，连接好相应的电源线和数据线，确保硬件正常工作。

2. 启动计算机，在操作系统中打开C++编程语言的IDE（如Visual Studio）。

3. 编写一个简单的程序，例如输出"Hello, world!"。

4.进行编译和链接，生成可执行文件。

5.运行程序，观察计算机系统的运行情况。

6.分析程序的运行结果，查看计算机系统的资源占用情况。

7.修改程序，并再次进行编译、链接和运行，观察结果。

实验结果和分析：通过以上实验步骤，我们成功搭建了一个计算机系统，并在操作系统中编写、编译和运行了一个简单的程序。

从实验结果可以看出，计算机系统能够正常工作，在屏幕上正确地输出了"Hello, world!"。

根据程序的运行情况，我们可以观察到计算机系统的CPU占用率、内存占用率和硬盘读写速度等性能指标。

在修改程序并重新运行后，我们可以观察到不同的运行结果，进一步分析计算机系统的性能和资源占用情况。

计算机组成原理的实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解计算机组成原理中的关键概念和组件，通过实际操作和观察，增强对计算机硬件系统的认识和掌握能力。

具体包括：1、了解计算机内部各部件的工作原理和相互关系。

2、熟悉计算机指令的执行流程和数据的传输方式。

3、掌握计算机存储系统的组织和管理方法。

4、培养分析和解决计算机硬件相关问题的能力。

二、实验设备本次实验使用的设备包括计算机、逻辑分析仪、示波器以及相关的实验软件和工具。

三、实验内容1、运算器实验进行了简单的算术运算和逻辑运算，如加法、减法、与、或等操作。

观察运算结果在寄存器中的存储和变化情况。

2、控制器实验模拟了指令的取指、译码和执行过程。

分析不同指令对计算机状态的影响。

3、存储系统实验研究了内存的读写操作和地址映射方式。

考察了缓存的工作原理和命中率的计算。

4、总线实验观察数据在总线上的传输过程和时序。

分析总线竞争和仲裁的机制。

四、实验步骤1、运算器实验步骤连接实验设备，将运算器模块与计算机主机相连。

打开实验软件，设置运算类型和操作数。

启动运算，通过逻辑分析仪观察运算过程中的信号变化。

记录运算结果，并与预期结果进行比较。

2、控制器实验步骤连接控制器模块到计算机。

输入指令序列，使用示波器监测控制信号的产生和变化。

分析指令执行过程中各个阶段的状态转换。

3、存储系统实验步骤搭建存储系统实验电路。

进行内存读写操作，改变地址和数据，观察存储单元的内容变化。

分析缓存的替换策略和命中率的影响因素。

4、总线实验步骤连接总线模块，配置总线参数。

多个设备同时发送数据，观察总线的仲裁过程。

测量数据传输的时序和带宽。

五、实验结果与分析1、运算器实验结果加法、减法等运算结果准确，符合预期。

逻辑运算的结果也正确无误。

观察到在运算过程中，寄存器的值按照预定的规则进行更新。

分析：运算器的功能正常，能够准确执行各种运算操作，其内部的电路和逻辑设计合理。

2、控制器实验结果指令能够正确取指、译码和执行，控制信号的产生和时序符合指令的要求。

计算机组成原理实训报告一、实训目的：通过组装一台计算机的过程，了解计算机硬件的基本组成和工作原理，同时掌握基本的电路板安装、处理器安装、内存安装等技能，为后续深入学习计算机组成原理打下坚实的基础。

二、实训内容：1、了解计算机硬件的基本组成计算机硬件主要包括：中央处理器、主板、内存、硬盘、显卡、显示器、键盘、鼠标等几大部分。

其中，中央处理器是计算机的核心，主板则是所有硬件的“聚集地”。

2、组装主板将主板放在静电袋或木质地板上，然后拆开盒子，将主板细心取出。

接着，将主板放在工作台上，按照说明书的指引，将主板上的电缆连接好。

这里需要格外注意的是，在连接电缆时，一定要仔细看清楚颜色、形状等等，确保每个接口都连接正确，否则可能会损坏主板或部件。

连接好电缆后，就可以固定主板，这里需要用到万能螺丝批或螺丝刀，注意固定螺丝时，不要太紧或太松。

3、安装处理器取出处理器和CPU插座，注意处理器的芯片不要被碰到，如果碰到了，要通过等候其余部件放置的时间让其自然降温。

在插入处理器时，需要轻轻捏住其两侧，然后慢慢放到插座上，最后放平并按固定处理器的夹子。

4、安装内存取出内存条和内存插槽，然后根据内存条的数量和插槽的预置情况，将内存条慢慢推进内存插槽里。

插好后，要注意内存条后面的小夹子是否已经弹起并插好，这样确定内存条被稳定插好。

5、安装显卡取出显卡和插卡槽，然后根据显卡的长度，将插卡槽拿开卡扣并打开来，将显卡轻轻插入卡槽，确保卡槽和卡片的连接扎实无比，随后按照说明书的指引连接电缆。

6、安装硬盘将硬盘取出，注意不要碰到硬盘的金属部分。

然后在主板上将硬盘电缆插好，将硬盘安装到电脑箱中,注意定位好挂载控制卡的瞪口，连好硬盘电源线，将硬盘固定在盘架上即可。

三、实训感悟通过这次实训，我可以更加具体深入地了解到计算机硬件之间的连接、组合，以及电路板、处理器等元器件的基本安装方法和使用技巧，让我对计算机硬件的工作原理有了更加深刻的理解，并对后续的计算机组成原理的学习打下了坚实的基础，同时也在实践中掌握了实际动手操作的技能，即将理论知识转换成实践动作的能力，这对我未来的职业道路将会大有裨益。

千里之行，始于足下。

计算机组成原理存储器读写和总线控制实验实验报告计算机组成原理存储器读写和总线控制实验实验报告摘要：本实验主要通过使用计算机系统的存储器读写和总线控制实验来深入了解计算机组成原理中存储器的工作原理和总线控制的相关知识。

实验过程中，我们通过搭建实验平台、编写程序，并通过数据传输和总线控制，实现了存储器的数据读写功能。

通过实际操作和观察实验结果，对存储器读写和总线控制有了更深刻的理解。

1. 引言计算机组成原理是计算机科学与技术专业的重要课程之一，它涵盖了计算机硬件的各个方面，包括处理器、存储器、总线等。

存储器是计算机中储存数据的地方，而总线则负责处理信息传输。

了解存储器读写和总线控制的原理对于理解计算机工作方式至关重要。

2. 实验目的本实验的主要目的是通过实际操作了解存储器读写和总线控制的原理，并掌握相应的实验技能。

具体来说，我们要搭建实验平台、编写程序，并通过数据传输和总线控制，实现存储器的数据读写功能。

3. 实验内容第1页/共3页锲而不舍，金石可镂。

3.1 实验平台搭建首先，我们需要搭建实验平台。

根据实验要求，我们使用了一个基于Xilinx FPGA的开发板，并连接上需要的外设设备。

3.2 编写程序接下来，我们需要编写程序，以完成存储器读写和总线控制的功能。

我们使用了Verilog语言，通过编写相应的模块和逻辑电路，实现了存储器的数据读写。

3.3 数据传输和总线控制在编写程序后，我们开始进行数据传输和总线控制。

通过向存储器发送读写指令，并传输相应的数据，我们能够实现存储器数据的读取和写入。

同时，通过总线的控制，我们能够实现数据在各个设备之间的传输。

4. 实验步骤1. 搭建实验平台；2. 编写程序；3. 数据传输和总线控制。

5. 实验结果与分析在实验过程中，我们成功搭建了实验平台，并完成了程序的编写。

通过数据传输和总线控制，我们能够准确读取和写入存储器中的数据。

通过观察实验结果，我们发现存储器读写和总线控制的效果良好，能够满足我们的需求。

总线实验报告总线实验报告一、引言计算机科学与技术领域的发展日新月异，硬件技术的不断革新使得计算机性能不断提升。

在这个过程中，总线作为计算机硬件的重要组成部分，发挥着至关重要的作用。

本文将通过总线实验，探讨总线的原理、功能和应用。

二、总线的概念总线是计算机内部各个硬件设备之间进行信息传输的通道。

它连接了中央处理器（CPU）、内存、输入输出设备等各个部件，实现了数据、地址和控制信号的传输。

总线的设计和使用对计算机的性能和扩展性有着重要的影响。

三、总线的分类根据传输数据的方式和传输的类型，总线可以分为并行总线和串行总线。

并行总线一次传输多个数据位，传输速度快，但受到线缆长度和干扰的限制；串行总线一次只传输一个数据位，传输速度相对较慢，但可以通过协议提高传输效率。

四、总线的结构总线的结构包括三个主要部分：控制总线、数据总线和地址总线。

控制总线用于传输控制信号，如读写信号、中断信号等；数据总线用于传输数据；地址总线用于传输内存地址或设备地址。

五、总线的应用总线在计算机系统中的应用广泛。

首先，它在内存和CPU之间传输数据和指令，实现了计算机的基本功能。

其次，总线还连接了各种输入输出设备，如键盘、鼠标、打印机等，使得计算机可以与外部环境进行交互。

此外，总线还用于扩展计算机的功能，如插卡扩展、外部存储设备等。

六、总线实验本次总线实验主要通过搭建一个简单的计算机系统，来探索总线的工作原理。

首先，我们需要准备一块主板，包括CPU、内存插槽、扩展槽等。

然后，将内存插入内存插槽，并连接各个硬件设备，如显示器、键盘等。

接下来，通过连接数据总线、地址总线和控制总线，将各个硬件设备与CPU连接起来。

最后，通过启动计算机，观察各个硬件设备的工作状态，验证总线的正常工作。

七、实验结果与分析经过实验，我们发现总线的正常工作对计算机的稳定性和性能至关重要。

如果总线出现故障或传输速度过慢，将直接影响计算机的运行速度和响应能力。

因此，在实际应用中，我们需要根据计算机的需求选择合适的总线类型和规格，并保证总线的质量和稳定性。

系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验报告一、实验目的1.理解总线与总线接口的概念，了解总线接口的基本输入输出功能。

2.学习使用系统总线进行数据传输的方法。

3.掌握总线接口的基本编程方法。

二、实验原理系统总线是一种计算机系统中实际存在的、能够传输信息的一组导线或卡槽。

实现计算机各个部件间数据传输的功能。

具有高速、可靠、灵活等特点。

总线接口是指计算机中各种扩展设备与主板、芯片等之间连接器的一种电路设计。

总线接口的基本输入输出功能包括数据读取、数据写入、地址读取、地址写入等。

总线接口的编程方法由物理地址访问和逻辑地址访问组成。

物理地址访问是将实际存放数据的地址传递给总线接口，逻辑地址访问是将对应的逻辑地址转化为物理地址然后传递给总线接口。

三、实验器材1.个人电脑2.跑虚拟机的电脑或实机3.开发板或仿真器4.计算机总线卡5.串行通信接口6.实验用数据、程序4.实验步骤1.准备工作(1)将开发板或仿真器连接到计算机，并进行相应的设置。

(2)将计算机总线卡插入计算机的PCI插槽中，并与开发板或仿真器之间进行连接。

(3)将串行通信接口连接至开发板或仿真器的相应引脚上。

2.完成数据传输(1)先进行地址写入和数据写入操作，以确定要传输的数据的位置和内容。

(2)再进行地址读取和数据读取操作，以读取相应位置上的数据。

(3)读取到的数据会被传输到串行通信接口，然后通过串口发送到外部设备。

(4)如果需要，可以重复进行以上操作以进行连续数据传输。

3.编写程序根据实验内容，编写相应的程序实现数据的读取和传输过程，并进行调试和优化。

5.实验结果通过本次实验，我了解了系统总线和总线接口的基本输入输出功能，并学会了总线接口的编程方法。

同时，我也掌握了数据传输的方法，能够熟练地进行数据的读写操作，并能够编写相应的程序进行调试和优化。

6.实验总结通过本次实验，我对系统总线和总线接口的概念有了更深刻的理解，也学会了一些实际应用的技巧。

计算机组成原理实验报告（系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验）池州学院数学计算机科学系实验报告专业：计算机科学与技术班级：实验课程：计算机组成原理姓名：学号：实验室：硬件实验室同组同学：实验时间： 20xx年5月29日指导教师签字：成绩：系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验一实验目的和要求1.理解总线的概念及其特性。

2.掌握控制总线的功能和应用。

二实验环境PC机一台，TD-CMA 实验系统一套三实验步骤及实验记录按图连接电路首先将时序与操作台单元的开关KK1、KK3置为‘运行’档，开关KK2置为‘单拍’档，按动CON单元的总清按钮CLR，并执行下述操作。

① 对MEM进行读操作（WR=0，RD=1，IOM=0），此时E0灭,表示存储器读功能信号有效。

② 对MEM进行写操作（WR=1，RD=0，IOM=0），连续按动开关ST，观察扩展单元数据指示灯，指示灯显示为T3时刻时，E1灭,表示存储器写功能信号有效。

③ 对I/O进行读操作（WR=0，RD=1，IOM=1），此时E2灭,表示I/O读功能信号有效。

④ 对I/O进行写操作（WR=1，RD=0，IOM=1），连续按动开关ST，观察扩展单元数据指示灯，指示灯显示为T3时刻时，E3灭,表示I/O写功能信号有效。

四实验结果与分析第二篇：计算机组成原理实验4.2_实验报告 1900字学生报告实验学院：软件学院专业：软件工程年级：2010级学号：24320102202460 学生姓名：高伟同组学生姓名：何建明实验课程名称：计算机组成原理实验实验名称：具有中断控制功能的总线接口实验指导教师：曾文华、蔡艺军、廖凌宇实验时间：2012.4.9 19:00--21:00 实验地点：漳州校区生化楼603 20xx年4月18日一、实验目的与要求1.掌握中断控制信号线的功能和应用2.掌握在系统总线上设计中断控制信号线的方法二、实验设备1、TD-CMA教学实验系统1台（通过USB串行接口与PC微机相连）2、PC微机1台三、实验原理为了实现中断控制,CPU 必须有一个中断使能寄存器,并且可以通过指令对该寄存器进行操作.设计下述中断使能寄存器,其原理如图 4-2-1 所示.其中 EI 为中断允许信号,CPU 开中断指令 STI 对其置 1,而 CPU 关中断指令CLI 对其置0.每条指令执行完时,若允许中断,CPU 给出开中断使能标志 STI,打开中断使能寄存器,EI 有效.EI 再和外部给出的中断请求信号一起参与指令译码,使程序进入中断处理流程.本实验要求设计的系统总线具备有类 X86 的中断功能,当外部中断请求有效,CPU 允许响应中断,在当前指令执行完时,CPU 将响应中断.当CPU 响应中断时,将会向8259 发送两个连续的INTA 信号,请注意,8259 是在接收到第一个 INTA 信号后锁住向 CPU 的中断请求信号INTR(高电平有效) ,并且在第二个 INTA 信号到达后将其变为低电平(自动 EOI 方式) ,所以, 中断请求信号 IR0 应该维持一段时间,直到 CPU 发送出第一个 INTA 信号,这才是一个有效的中断请求.8259 在收到第二个 INTA 信号后,就会将中断向量号发送到数据总线,CPU 读取中断向量号,并转入相应的中断处理程序中.在读取中断向量时,需要从数据总线向CPU 内总线传送数据.所以需要设计数据缓冲控制逻辑,在INTA 信号有效时,允许数据从数据总线流向 CPU 内总线.其原理图如图 4-2-2 所示.其中 RD 为 CPU 从外部读取数据的控制信号.1图 4-2-1 中断使能寄存器原理图图 4-2-2 数据缓冲控制原理图在控制总线部分表现为当 CPU 开中断允许信号 STI 有效,关中断允许信号 CLI 无效时,中断标志 EI 有效,当 CPU 开中断允许信号 STI 无效,关中断允许信号 CLI 有效时,中断标志 EI 无效.EI 无效时,外部的中断请求信号不能发送给 CPU.四、实验步骤1、实验接线：图实验接线图（时序与操作台单元）KK+-------INT（控制单元）（控制单元）INTA’-----------K5（CON单元）（控制单元）CLI---------------K6（CON单元）（控制单元）STI---------------K7（CON单元）2、实验步骤：（1）对总线进行置中断操作（K6=1,K7=0），观察控制总线部分的中断允许指示灯EI，此时EI亮，表示允许响应外部中断。

ﻩ ﻩ实验报告课程名称:计算机组成原理 实验项目名称：系统总线与具有基本输入输出功能得总线接口实验一、实 验 目 得１。

理解总线得概念及其特性。

2。

掌握控制总线得功能与应用。

二、实验设备与器件PC 机一台,T Ｄ-CMA 实验系统一套。

三、实 验 原 理由于存储器与输入、输出设备最终就是要挂接到外部总线上,所以需要外部总线提供数据信号、地址信号以及控制信号。

在该实验平台中,外部总线分为数据总线、地址总线、与控制总线，分别为外设提供上述信号。

外部总线与CP Ｕ内总线之间通过三态门连接,同时实现了内外总线得分离与对于数据流向得控制。

地址总线可以为外部设备提供地址信号与片选信号.由地址总线得高位进行译码，系统得Ｉ/Ｏ地址译码原理见图４—1—1(在地址总线单元）。

由于使用A6、A7进行译码, I/O 地址空间被分为四个区,如表4－１—1所示:A1B1A2B2G1N G2NY10N Y20N Y13N Y12N Y11N Y23NY22N Y21N 74L S 139G N DA6A7IOY0IOY1IOY2IOY3图4-1－1 I/O 地址译码原理图 表4—1-1 Ｉ/O 地址空间分配为了实现对于MEM 与外设得读写操作，还需要一个读写控制逻辑,使得C ＰU 能控制MEM 与I ／O 设备得读写,实验中得读写控制逻辑如图4—1-2所示,由于Ｔ3得参与,可以保证写脉宽与T3一致,Ｔ3由时序单元得T Ｓ3给出(时序单元得介绍见附录2)。

I ＯM 用来选择就是对I/O 设备还就是对ME Ｍ进行读写操作，IO Ｍ=1时对I/O 设备进行读写操作，I ＯM ＝0时对ME Ｍ进行读写操作。

RD=１时为读,ＷR=1时为写.XMRDXMWRXIOWXIORRDT3WRIOM图4—１—2 读写控制逻辑在理解读写控制逻辑得基础上我们设计一个总线传输得实验。

实验所用总线传输实验框图如图4-1-3所示,它将几种不同得设备挂至总线上，有存储器、输入设备、输出设备、寄存器。