TEC-8 运算器组成实验(北邮)
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10.1 TEC—8实验系统平台一、TEC一8实验系统技术特点1.模型计算机采用8位字长,简单而实用,有利于学生掌握模型计算机整机的工作原理。
通过8位数据开关用手动方式输入二进制测试程序,有利于学生从最底层开始了解计算机工作原理。
2.指令系统采用4位操作码,可容纳l6条指令。
已实现加、减、与、加l、存数、取数、条件转移、无条件转移、输出、中断返回、开中断、关中断和停机等14条指令,指令功能非常典型。
3.采用双端口存储器作为主存,实现数据总线和指令总线双总线体制,实现指令流水功能,体现出现代CPU设计理念。
4.控制器采用微程序控制器和硬连线控制器2种类型,体现了当代计算机控制器技术的完备性。
5.微程序控制器和硬连线控制器之间的转换采用独创的一次全切换方式,切换不用关电源,切换简单、安全可靠。
6.制存储器中的微代码可用PC下载,省去了E2PROM器件的专用编辑器和对器件的插、拔。
7.运算器中ALU采用2片74181实现,包含4个8位寄存器组使用1片EPM7064实现,设计新颖。
8.一条机器指令的时序采用不定长机器周期方式,符合现代计算机设计思想。
9.在TEC-8上进行计算机组成原理或计算机组成与系统结构课程时实验接线较少,让学生把精力集中在实验现象的观察、思考和实验原理的理解上。
二、TEC-8实验系统组成TEC-8实验系统由下列部分构成:1.电源安装在实验箱的下部,输出+5V,最大电流为3A。
220V交流电源开关安装在实验箱的右侧。
220V交流电源插座安装在实验箱的背面。
实验台上有一个+SV电源指示灯。
2.实验台实验台安装在实验箱的上部,由一块印制电路板构成。
TEC-8模型计算机安装在这块印制电路板上。
学生在实验台上进行实验。
3.下载电缆用于将新设计的硬连线控制器或者其他电路下载到EPM7128器件中。
下载前必须将下载电缆的一端和PC机的并行口连接,另一端和实验台上的下载插座连接。
4.USB通信线USB通信线用于在PC机上在线修改控制存储器中的微代码。
本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==tec-8实验指导书篇一:TEC-XP实验指导书nTEC-XP计算机组成原理与系统结构实验系统清华大学科教仪器厂清华大学计算机系201X年8月目录第一章 TEC-XP计算机组成原理实验系统概述---------------------11.11.2 TEC-XP教学机系统的技术指标与系统配置-----------------------------------1 教学机系统支持的实验项目----------------------------------- ------------------------21.2.1 基本实验项目---------------------------------------------------------------------21.2.2 其他实验项目---------------------------------------------------------------------3第二章2.12.22.32.42.5 I/O2.62.72.7.1附录实验指导------------------------------------------------------------5 基础汇编语言程序设计-------------------------------------------------------------5 脱机运算器实验---------------------------------------------------------------------12 组合逻辑控制器部件教学实验---------------------------------------------------21 存储器部件教学实验---------------------------------------------------------------30 口扩展实验----------------------------------------------------------------------34 中断实验------------------------------------------------------------------------------36 微程序控制器部件教学实验------------------------------------------------------50 技术资料汇总------------------------------------------------------------50 2.7.2 微程序控制器实验------------------------------------------------------57 实验注意事项-------------------------------------------------------------------------72 I第一章 TEC-XP计算机组成原理与系统结构实验系统概述1.1TEC-XP教学计算机系统概述1.1.1 TEC-XP教学计算机系统系列和总体组成概述TEC-XP是由清华大学计算机系和清华大学科教仪器厂联合研制并通过了教育部主持的成果鉴定的适用于计算机组成原理与系统结构的实验系统,主要用于计算机组成原理和计算机系统结构等课程的硬件教学实验,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。
运算器组成实验报告运算器组成实验报告引言运算器是计算机系统中的一个重要组成部分,它负责进行各种数学和逻辑运算。
本实验旨在通过实践,深入了解运算器的组成原理和工作方式。
在实验过程中,我们将通过搭建一个简单的运算器电路,来探索它的内部结构和运行机制。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操作,加深对运算器的理解。
具体目标包括:1. 学习运算器的基本组成部分和功能;2. 掌握运算器的工作原理和运行机制;3. 熟悉运算器的电路搭建和调试过程;4. 分析和解决运算器电路中可能出现的问题。
二、实验原理1. 运算器的基本组成运算器通常由算术逻辑单元(ALU)、寄存器、控制器和数据通路等部分组成。
其中,ALU是运算器的核心部件,负责执行各种算术和逻辑运算;寄存器用于存储运算器的中间结果和操作数;控制器负责协调各个部件的工作;数据通路则用于传输数据和控制信号。
2. 运算器的工作原理运算器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:(1)从寄存器中读取操作数;(2)根据控制信号选择相应的运算方式;(3)执行运算操作,将结果存储到寄存器中;(4)根据需要,将结果输出到其他部件或存储器中。
三、实验步骤1. 设计运算器电路根据实验要求,我们设计了一个简单的四位二进制加法器电路。
该电路由四个半加器和一个全加器组成,能够实现两个四位二进制数的加法运算。
2. 搭建电路根据电路设计图纸,我们使用逻辑门和触发器等元器件,搭建了运算器电路。
在搭建过程中,我们注意到电路的连接方式和元器件的正确使用,以确保电路能够正常工作。
3. 调试电路搭建完成后,我们对电路进行了调试。
首先,我们检查了电路连接是否正确,是否存在短路或接触不良的问题。
然后,我们逐步输入测试数据,观察电路的输出情况,并与预期结果进行比对。
如果发现输出结果与预期不符,我们会仔细检查电路的各个部分,寻找可能的问题并进行修复。
四、实验结果与分析在实验过程中,我们成功搭建了一个四位二进制加法器电路,并进行了多组测试。
安阳师范学院计算机学院
综合性、设计性实验报告书
实验课程:计算机组成原理
实验指导教师:
实验时间:
实验题目:运算器实验
实验类型:□综合性 设计性
一、实验目的:
1、了解74181ALU芯片的工作特性及其使用方法;
2、了解TEC-8中运算器的实现;
3、熟悉TEC-8模型计算机中运算器部分的数据通路及操作。
二、实验仪器设备及实验环境:
1、TEC-8实验系统
2、逻辑测试笔
3、实验环境:组成原理实验室
四、实验步骤设计:
(1)打开试验箱电源,检查电源指示灯是否亮起。
(2)进行设置及线路连接。
把“控制转换”开关拨到中间,即“独立”方式。
把“操作模式”开关拨为“1100”,(含义为单步、写寄存器)
在8位数据开关上拨出数据(向上为1,向下为0)SD7~SD0=“XXX”
按压一次“QD”按钮,观察A7~A0灯显示也为数据开关所拨数据,代表数据已被写入R0寄存器中。
写寄存器操作完成后可直接查看写入的数据,通过RD1RD0开关选寄存器,其值在灯A7~A0上显示;通过RS1RS0开关选寄存器,其值在灯B7~B0上显示。
(6)不关闭电源,切换操作模式开关为“1101”(含义为单步,运算器实验)
(7)连接电平开关和控制信号
(11)在前面所写入的各寄存器值的基础上,仿照第(8)、(9)、(10)步骤,按74LS181运算功能表,给出控制信号验证其它运算功能。
所需控制信号情况及值的观测与分析记录在实验结果部分。
五、实验结果及分析:(可加附页)
六、自我评价与总结:。