1计算机组成原理实验3_内存储器部件实验

计算机组成原理实验一、实验目的本实验旨在通过实际操作，加深对计算机组成原理的理解，掌握计算机硬件的基本原理和工作方式。

二、实验设备和材料1. 计算机主机：型号为XXX，配置了XXX处理器、XXX内存、XXX硬盘等。

2. 显示器：型号为XXX，分辨率为XXX。

3. 键盘和鼠标：标准配置。

4. 实验板：包括CPU、内存、存储器、输入输出接口等模块。

5. 逻辑分析仪：用于分析和调试电路信号。

6. 示波器：用于观测电路信号的波形。

三、实验内容1. 实验一：CPU的工作原理a. 将实验板上的CPU模块插入计算机主机的CPU插槽中。

b. 连接逻辑分析仪和示波器，用于观测和分析CPU的工作信号和波形。

c. 打开计算机主机，启动操作系统。

d. 运行一段简单的程序，观察CPU的工作状态和指令执行过程。

e. 通过逻辑分析仪和示波器的数据分析，了解CPU的时钟信号、数据总线、地址总线等工作原理。

2. 实验二：内存的存储和读写a. 将实验板上的内存模块插入计算机主机的内存插槽中。

b. 打开计算机主机，启动操作系统。

c. 编写一个简单的程序，将数据存储到内存中。

d. 通过逻辑分析仪和示波器的数据分析，观察内存的写入和读取过程，了解内存的存储原理和读写速度。

3. 实验三：存储器的工作原理a. 将实验板上的存储器模块插入计算机主机的存储器插槽中。

b. 打开计算机主机，启动操作系统。

c. 编写一个简单的程序，读取存储器中的数据。

d. 通过逻辑分析仪和示波器的数据分析，观察存储器的读取过程，了解存储器的工作原理和数据传输速度。

4. 实验四：输入输出接口的工作原理a. 将实验板上的输入输出接口模块插入计算机主机的扩展插槽中。

b. 打开计算机主机，启动操作系统。

c. 编写一个简单的程序，通过输入输出接口实现数据的输入和输出。

d. 通过逻辑分析仪和示波器的数据分析，观察输入输出接口的工作过程，了解数据的传输和控制原理。

四、实验结果分析1. 实验一：通过观察CPU的工作状态和指令执行过程，可以验证CPU的时钟信号、数据总线、地址总线等工作原理是否正确。

计算机组成原理实验报告（运算器组成存储器）计算机组成原理实验报告（运算器组成、存储器）计算机组成原理实验报告一、实验1quartusⅱ的采用一．实验目的掌控quartusⅱ的基本采用方法。

了解74138（3：8）译码器、74244、74273的功能。

利用quartusⅱ检验74138（3：8）译码器、74244、74273的功能。

二．实验任务熟悉quartusⅱ中的管理项目、输入原理图以及仿真的设计方法与流程。

新建项目，利用原理编辑方式输出74138、74244、74273的功能特性，依照其功能表分别展开仿真，检验这三种期间的功能。

三．74138、74244、74273的原理图与仿真图1.74138的原理图与仿真图74244的原理图与仿真图1.4.74273的原理图与仿真图、实验2运算器组成实验一、实验目的1.掌握算术逻辑运算单元（alu）的工作原理。

2.熟悉简单运算器的数据传送通路。

3.检验4十一位运算器（74181）的女团功能。

4.按给定数据，完成几种指定的算术和逻辑运算。

二、实验电路附录中的图示出了本实验所用的运算器数据通路图。

8位字长的alu由2片74181构成。

2片74273构成两个操作数寄存器dr1和dr2，用来保存参与运算的数据。

dr1接alu的a数据输入端口，dr2接alu的b数据输入端口，alu的数据输出通过三态门74244发送到数据总线bus7-bus0上。

参与运算的数据可通过一个三态门74244输入到数据总线上，并可送到dr1或dr2暂存。

图中尾巴上拎细短线标记的信号都就是掌控信号。

除了t4就是脉冲信号外，其他均为电位信号。

nc0，nalu-bus，nsw-bus均为低电平有效率。

三、实验任务按右图实验电路，输出原理图，创建.bdf文件。

四.实验原理图及仿真图给dr1取走01010101，给dr2取走10101010，然后利用alu的直通功能，检查dr1、dr2中是否保存了所置的数。

实验题目存储器部件教学实验一、实验目的：1. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 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。

二、实验设备与器材：TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC。

三、实验说明和原理：1、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。

2、扩展教学机的存储空间四、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。

实验四存储系统设计实验一、实验目的本实训项目帮助大家理解计算机中重要部件—存储器，要求同学们掌握存储扩展的基本方法，能设计MIPS 寄存器堆、MIPS RAM 存储器。

能够利用所学习的cache 的基本原理设计直接相联、全相联，组相联映射的硬件cache。

二、实验原理、内容与步骤实验原理、实验内容参考：1、汉字字库存储芯片扩展设计实验1)设计原理该实验本质上是8个16K×32b 的ROM 存储系统。

现在需要把其中一个（1 号）16K×32b 的ROM 芯片用4个4K×32b 的芯片来替代，实际上就是存储器的字扩展问题。

a) 需要4 片4个4K×32b 芯片才可以扩展成16K×32b 的芯片。

b) 目标芯片16K个地址，地址线共14 条，备用芯片12 条地址线，高两位（分线器分开）用作片选，可以接到2-4 译码器的输入端。

c) 低12 位地址直接连4K×32b 的ROM 芯片的地址线。

4个芯片的32 位输出直接连到D1，因为同时只有一个芯片工作，因此不会冲突。

芯片内数据如何分配：a) 16K×32b 的ROM 的内部各自存储16K个地址，每个地址里存放4个字节数据。

地址范围都一样：0x0000～0x3FFF。

b) 4个4K×32b 的ROM，地址范围分别是也都一样：0x000～0xFFF，每个共有4K个地址，现在需要把16K×32b 的ROM 中的数据按照顺序每4个为一组分为三组，分别放到4个4K×32b 的ROM 中去。

HZK16_1 .txt 中的1～4096个数据放到0 号4K 的ROM 中，4097～8192 个数据放到 1 号4K 的ROM 中，8193～12288 个数据放到2 号4K 的ROM 中，12289～16384个数据放到3 号4K 的ROM 中。

c) 注意实际给的16K 数据，倒数第二个4K（8193～12288 个数据）中部分是0，最后4K（12289～16384 数据）全都是0。

福建农林大学计算机与信息学院计算机类实验报告课程名称：计算机组成原理姓名：周孙彬系：计算机专业：计算机科学与技术年级：2012级学号：3126010050指导教师：张旭玲职称：讲师2014年06 月22日实验项目列表序号实验项目名称成绩指导教师1 算术逻辑运算单元实验张旭玲2 存储器和总线实验张旭玲3 微程序控制单元实验张旭玲4 指令部件模块实验张旭玲福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系：计算机专业：计算机科学与技术年级： 2012级姓名：周孙彬学号： 3126010050 实验课程：实验室号：_______ 实验设备号：实验时间：指导教师签字：成绩：实验一算术逻辑运算单元实验实验目的1、掌握简单运算器的数据传输方式2、掌握74LS181的功能和应用实验要求完成不带进位位算术、逻辑运算实验。

按照实验步骤完成实验项目，了解算术逻辑运算单元的运行过程。

实验说明1、ALU单元实验构成（如图2-1-1）1、运算器由2片74LS181构成8位字长的ALU单元。

2、2片74LS374作为2个数据锁存器（DR1、DR2），8芯插座ALU-IN作为数据输入端，可通过短8芯扁平电缆，把数据输入端连接到数据总线上。

运算器的数据输出由一片74LS244（输出缓冲器）来控制，8芯插座ALU-OUT 作为数据输出端，可通过短8芯扁平电缆把数据输出端连接到数据总线上。

图2-1-1图2-1-22、ALU单元的工作原理（如图2-1-2）数据输入锁存器DR1的EDR1为低电平，并且D1CK有上升沿时，把来自数据总线的数据打入锁存器DR1。

同样使EDR2为低电平、D2CK有上升沿时把数据总线上的数据打入数据锁存器DR2。

算术逻辑运算单元的核心是由2片74LS181组成，它可以进行2个8位二进制数的算术逻辑运算，74LS181的各种工作方式可通过设置其控制信号来实现（S0、S1、S2、S3、M、CN）。

当实验者正确设置了74LS181的各个控制信号，74LS181会运算数据锁存器DR1、DR2内的数据。

（3）开关ALUB=0，开启输出三态门，开关SWB=1，关闭输入三态门，同时让 LDDR1=0，LDDR2=0。

（4）如果原来有进位，CY=1，进位灯亮，但需要清零进位标志时，具体操作方法如下：
◆S3、S2、S1、S0、M的状态置为0 0 0 0 0，AR信号置为“0”电平（清
零操作时DRl寄存器中的数应不等于FF）。

◆按动手动脉冲发生开关，CY=0，即清进位标志。

注：进位标志指示灯
CY亮时表示进位标志为“1”，有进位；进位标志指示灯CY灭时，表示进位位为“0”，无进位。

（5）验证带进位运算及进位锁存功能
这里有两种情况：
●进位标志已清零，即CY=0，进位灯灭。

✧使开关CN=0，再来进行带进位算术运算。

例如步骤（2）参与运算的两个数
为55H和AAH，当S3、S2、S1、S0状态为10010，此时输出数据总线显示灯上显示的数据为DRl加DR2再加初始进位位“1”（因CN=0），相加的结果应为ALU=00，并且产生进位，此时按动手动脉冲开关，则进位标志灯亮，表示有进位。

✧使开关CN=1，当S3、S2、S1、S0状态为10010，则相加的结累ALU=FF，并
且不产生进位。

●原来有进位，即CY=1，进位灯亮。

此时不考虑CN的状态，再来进行带进位
算术运算。

同样步骤（2）参与运算的两个数为55H和AAH，当S3、S2、S1、S0、M状态为10010，此时输出数据总线显示灯上显示的数据为DRl加DR2再加当前进位标志CY，相加的结果同样为ALU=00，并且产生进位，此时按动手。

计算机组成原理存储器读写实验报告《计算机组成原理》实验报告
实验名称：存储器读写实验班级：
学号：姓名：
3.存储器实验单元电路：
存储器实验单元电路控制信号逻辑功能表：
4.存储器实验电路：
存储器读写实验需三部分电路共同完成：存储器单元、地址寄存器单元和输入、输出单元。

存储器单元以6116芯片为中心构成，地址寄存器单元主要由一片74LS273组成，控制信号B-AR的作用是把总线上的数据送人地址寄存器，向存储器单元电路提供地址信息，输入、输出单元作用与以前相同。

四、实验结果记录
(1)连线准备
1.连接输入、输出实验的全部连线。

2.按实验逻辑原理图连接M-W、M-R两根信号低电平有效信号线。

3.连接A7—A0 8根地址线。

4.连接B-AR正脉冲有效信号线。

储存器实验报告储存器实验报告一、引言储存器是计算机中重要的组成部分，它用于存储和读取数据。

在计算机科学领域，储存器的设计和性能对计算机的运行速度和效率有着重要的影响。

本实验旨在通过设计和实现一个简单的储存器，来深入了解储存器的工作原理和性能指标。

二、实验目的1. 了解储存器的基本概念和分类；2. 掌握储存器的存储原理和读写操作；3. 分析和评估储存器的性能指标。

三、实验过程1. 储存器的分类储存器按照存储介质的不同可以分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。

RAM是一种易失性存储器，它可以随机读写数据。

ROM则是一种非易失性存储器，主要用于存储固定的程序和数据。

2. 储存器的存储原理储存器的存储原理是通过电子元件的状态来表示数据的存储状态。

在RAM中，每个存储单元由一个电容和一个晶体管组成。

当电容充电时表示存储单元存储的是1，当电容放电时表示存储单元存储的是0。

在ROM中，存储单元由一组可编程的开关组成，每个开关的状态决定了存储单元存储的数据。

3. 储存器的读写操作储存器的读操作是通过将地址信号传递给储存器来选择要读取的存储单元，然后将存储单元的数据输出。

储存器的写操作是通过将地址信号传递给储存器来选择要写入的存储单元，然后将要写入的数据输入。

四、实验结果在实验中，我们设计并实现了一个8位的RAM储存器。

通过对储存器进行读写操作，我们成功地将数据存储到储存器中，并成功地从储存器中读取数据。

实验结果表明，储存器的读写操作是可靠和有效的。

五、实验分析1. 储存器的性能指标储存器的性能指标包括存储容量、存取时间和存储器的可靠性。

存储容量是指储存器可以存储的数据量，通常以位或字节为单位。

存取时间是指从发出读写指令到数据可以被读取或写入的时间间隔。

存储器的可靠性是指储存器的故障率和故障恢复能力。

2. 储存器的应用储存器广泛应用于计算机、手机、平板电脑等电子设备中。

在计算机中，储存器用于存储程序和数据，是计算机的核心组件之一。

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。

实验名称：计算机组成原理实验实验目的：1. 理解计算机组成原理的基本概念和原理。

2. 掌握计算机各个组成部件的功能和相互关系。

3. 通过实验加深对计算机组成原理的理解和应用。

实验时间：2023年X月X日实验地点：计算机实验室实验器材：1. 计算机组成原理实验箱2. 计算机组成原理实验指导书3. 计算器4. 计算机组成原理实验数据记录表实验内容：一、实验一：计算机硬件系统结构1. 实验目的：了解计算机硬件系统的基本结构，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等。

2. 实验步骤：（1）观察实验箱的硬件组成，识别各个硬件部件。

（2）了解各个硬件部件的功能和相互关系。

（3）记录实验数据。

3. 实验结果与分析：实验结果显示，计算机硬件系统主要由CPU、存储器、输入输出设备等组成。

CPU负责处理数据，存储器负责存储数据，输入输出设备负责与用户进行交互。

二、实验二：CPU工作原理1. 实验目的：了解CPU的工作原理，包括指令周期、时钟周期、数据通路等。

2. 实验步骤：（1）观察实验箱的CPU模块，识别各个部件。

（2）了解CPU各个部件的功能和相互关系。

（3）进行指令周期和时钟周期的实验，记录实验数据。

3. 实验结果与分析：实验结果显示，CPU的工作原理包括指令周期和时钟周期。

指令周期是指执行一条指令所需的时间，时钟周期是指CPU中时钟信号的周期。

实验数据表明，CPU通过数据通路进行指令的执行，完成数据处理。

三、实验三：存储器工作原理1. 实验目的：了解存储器的工作原理，包括随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）等。

2. 实验步骤：（1）观察实验箱的存储器模块，识别各个存储器。

（2）了解存储器的功能和特点。

（3）进行存储器读写实验，记录实验数据。

3. 实验结果与分析：实验结果显示，存储器包括RAM和ROM。

RAM具有读写功能，而ROM只能读。

实验数据表明，存储器通过地址译码器进行寻址，实现数据的读写。

实验一寄存器实验一、实验目的1、了解CPTH模型机中寄存器的结构、工作原理及其控制方法.2、熟悉CPTH实验仪的基本构造及操作方法。

二、实验电路寄存器的作用是用于保存数据的，因为CPTH模型机是8位的,因此模型机中大部寄存器是8 位的，标志位寄存器（Cy, Z）是二位的.CPTH 用74HC574 (8—D触发器)来构成寄存器。

74HC574 的功能如表1—1所示：图1-1 74HC574的引脚图1. 在CLK的上升沿将输入端的数据打入到8 个触发器中2. 当OC = 1 时触发器的输出被关闭，当OC=0 时触发器的输出数据表1-1 74HC574功能表图1—2 74HC574工作波形图三、实验内容（一）proteus仿真平台1、proteus仿真平台简介Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件。

它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件.它的主界面如图1-3所示：图1—3 proteus仿真平台主界面2、在proteus平台上运行电路:寄存器_1.DSN。

拨动开关,观察灯的亮灭，回答思考题1。

思考题1:先使OC=1,拨D0~D7=00110011,按下CK提供CLK上升沿;再拨D0~D7=01000100,OC=0，此时Q0～Q7为多少？3、CPTH模型机上，寄存器A的电路组成如图1-4所示。

在proteus平台上运行电路：寄存器_2.DSN，回答思考题2。

图1-4 寄存器A原理图思考题2：数据从D端传送到Q端，相应的控制端如何设置？3、CPTH模型机上，寄存器组R0～R3的电路组成如图1-5所示。

在proteus平台上运行电路：寄存器_3。

DSN，回答思考题3。

图1—5 寄存器组R0~R3 原理图74LS139是2—4线译码器，由A、B两个输入端选择控制4个输出端Y0～Y3，使能端E低电平有效，允许译码输出。

74HC32是或门，两个输入端同时为低电平，输出为低电平.具体的控制方式见表1-2。

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。

计算机组成原理存储器实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过实际操作，了解存储器的组成和工作原理，掌握存储器的读写操作。

二、实验原理存储器是计算机中的重要组成部分，用于存储程序和数据。

存储器按照存储介质的不同可以分为内存和外存，按照存储方式的不同可以分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等。

本次实验使用的是随机存储器，随机存储器是一种易失性存储器，数据在断电后会丢失。

随机存储器按照存储单元的位数可以分为8位、16位、32位等，按照存储单元的数量可以分为256×8、512×16、1024×32等。

存储器的读写操作是通过地址总线、数据总线和控制总线来完成的。

地址总线用于传输存储单元的地址，数据总线用于传输数据，控制总线用于传输控制信号。

三、实验器材1. 存储器芯片：AT24C022. 单片机：STC89C523. 电源、示波器、万用表等四、实验步骤1. 连接电路将AT24C02存储器芯片和STC89C52单片机按照电路图连接好，接上电源。

2. 编写程序编写程序，实现对AT24C02存储器的读写操作。

程序中需要设置存储器的地址和数据，以及读写操作的控制信号。

3. 烧录程序将编写好的程序烧录到STC89C52单片机中。

4. 运行程序运行程序，观察存储器的读写操作是否正确。

五、实验结果经过实验，我们成功地实现了对AT24C02存储器的读写操作。

在程序中设置了存储器的地址和数据，通过控制信号实现了读写操作。

在读操作中，我们可以看到存储器中的数据被正确地读出；在写操作中，我们可以看到存储器中的数据被正确地写入。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了存储器的组成和工作原理，掌握了存储器的读写操作。

同时，我们也学会了如何使用单片机来控制存储器的读写操作。

这对于我们深入学习计算机组成原理和嵌入式系统开发都具有重要的意义。

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。

实验一监控程序与汇编实验实验时间：第周星期年月日节实验室:实验台：(以上部分由学生填写，如有遗漏，后果由学生本人自负）1、实验目的1）了解教学计算机的指令格式、指令编码、选择的寻址方式和具体功能。

2）了解汇编语言的语句与机器语言的指令之间的对应关系，学习用汇编语言设计程序的过程和方法。

3）学习教学机监控程序的功能、监控命令的使用方法，体会软件系统在计算机组成中的地位和作用。

2、实验平台硬件平台：清华大学TEC-XP实验箱的MACH部分软件平台:监控程序pcec16。

exe、PC端指令集仿真软件3、实验要求1）学习联机使用TEC-XP 教学实验系统和仿真终端软件PCEC16。

com;2）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；3）使用A 命令写一小段汇编程序，使用U命令观察汇编码与机器码之间的关系，用G 命令连续运行该程序，用T命令单步运行并观察程序单步执行情况。

＊＊代码不得写到0000——1FFF的地址单元中,如有违反将被取消当堂成绩4、操作步骤及实验内容1)实验箱功能开关设置及联机操作：1. 将实验箱COM1口与PC机相连；2. 设置功能状态开关为00110；3. 于PC端运行Pcec16.exe；4. 按RESET，START键，若PC端出现如下输出（如图1.1所示），则操作成功；图1.12）仿真软件相关操作:1。

在项目文件夹找到tec2ksim.exe并启动；图2。

12。

点击文件—启动监控程序;图2。

24。

若PC端出现如下输出（如图2。

3所示），则操作成功；图2.33）理解下列监控命令功能:A、U、G、R、E、D、T1. A命令:完成指令汇编操作，把产生的指令代码放入对应的内存单元中，可连续输入。

不输入指令直接回车,则结束A命令（如图3.1所示);图3。

12。

U命令:从相应的地址反汇编15条指令,并将结果显示在终端屏幕上(如图3.2所示）;图3。

实验三存储器实验
实验目的：
了解静态随机存取存储器的工作原理；掌握读写存储器的方法。

实验内容：
连接线路，并完成对存储器不同单元的读写操作。

实验原理：
其中M_nRD和M_nWR由CBUS区的nM_RD和nM_WR提供，而nM_RD和nM_WR 的控制逻辑如下图所示：
有效
有效
实验步骤：
连接线表
1、打开实验仪电源，按CON单元的nRST按键，复位
2、给存储器的01H、02H地址单元写入数据11H、22H。

存储器写入的过程图为：
3、从存储器的01H、02H地址单元读出数据，观察上述各单元中的内容是否与前面写入的一致。

存储器读出的过程图为：
请将从存储器的01H地址单元读出数据过程中的信号写在实验报告上。

注意：
无论对存储器进行读还是写，都要先提供地址信号。

1. 寄存器五、实验总结按照实验要求进行连接和操作,对通用寄存器组进行了数据的写入和读出,两组数据完全对照，得到了预期效果，说明了存入数据的正确性,在整个过程中也对寄存器组的构成和硬件电路有了更深层次的理解。

2. 运算器五、实验总结基本熟悉了整个实验系统的基本结构，了解了该实验装置按功能分成几大区,学会何时操作各种开关、按键。

最重要的是通过实验掌握了运算器工作原理，熟悉了算术/逻辑运算的运算过程以及控制这种运算的方法，了解了进位对算术与逻辑运算结果的影响，对时序是如何起作用的没太弄清楚，相信随着后续实验的进行一定会搞清楚的3。

存储器五、实验总结按照实验要求连接器材设备元件，按照给定步骤进行实验操作.通过向静态RAM中写入数据并读出数据，在INPUT单元输入数并存入地址寄存器，再向相应的地址单元存入数,验证读出数据时,只需再INPUT单元输入想要读出单元的地址，再通过片选端CE读出存储单元内的数据，其中We=0是控制写端，WE=1控制读,CE低电平有效。

实验过程遇到一些问题，对实验内容不是很熟，有待提高。

4. CPU与简单模型机设计实验一、实验目的(1) 掌握一个简单CPU的组成原理.（2）在掌握部件单元电路的基础上，进一步将其构造一台基本模型计算机。

(3）为其定义五条机器指令，编写相应的微程序,并上机调试掌握整机概念.二、实验设备PC机一台，TD—CMA实验系统一套。

三、实验原理本实验要实现一个简单的CPU，并且在此CPU的基础上，继续构建一个简单的模型计算机。

CPU 由运算器(ALU）、微程序控制器(MC）、通用寄存器（R0）,指令寄存器（IR）、程序计数器（PC）和地址寄存器（AR)组成,如图5-1—1 所示。

这个CPU 在写入相应的微指令后，就具备了执行机器指令的功能，但是机器指令一般存放在主存当中，CPU 必须和主存挂接后，才有实际的意义，所以还需要在该CPU的基础上增加一个主存和基本的输入输出部件，以构成一个简单的模型计算机。