实验四条指令的执行过程

计算机组成原理实验报告学院信息与管理科学学院专业班级计算机科学与技术2010级2班学生姓名毛世均 1010101046 指导教师郭玉峰撰写日期：二○一二年六月四日SA4=1 SA3=I7·P1 SA2=I6·P1 SA1=I5·P1+I3·P2+CA2·P4 SA0=I4·P1+I2·P2+CA1·P41.根据上边的逻辑表达式，分析58页图6-2的P1测试和P4测试两条指令的微地址转移方向。

P1测试:进行P1测试时，P1为0，其他的都为1,因此SA4=1， SA3=I7，SA2=I6，SA1=I5，SA0=I4微地址011001，下址字段为001000下址字段001000译码后，高两位不变，仍然为00，低四位受到机器指令的高四位I7-I4的影响。

机器指令的高四位为0000时，下一条微指令地址为001000，转到IN 操作。

机器指令高四位0010时，下一条微指令地址为001010，转到MOV 操作。

机器指令高四位为0001时，下一条微指令地址为001001，转到ADD 操作。

机器指令高四位为0011时，下一条微指令地址为001011，转到OUT 操作。

机器指令高四位为0100时，下一条微指令地址001100，转到JMP 操作P4测试:进行P4测试时，P4为0，其他的都为1.因此SA4=SA3=SA2=1，SA1=CA2，SA0=CA1微地址000000，下址字段为010000. 010000被译码之后，高四位不变，0100低两位由CA2和CA1控制。

CA2和CA1的值是由单片机的键盘填入控制的。

当实验选择CtL2=1时，CA2和CA1被填入0和1，这时低两位被译码电路翻译成01，所以下一条微地址就是010001，然后进入写机器指令的状态。

当实验选择CtL2=2时，CA2和CA1被填入1和0，这时低两位被译码电路翻译成10，所以下一条微地址就是010010，然后进入读机器指令的状态。

鸿蒙系统计算器实验报告一、实验题目文件和文件夹的管理二、实验目的'1.熟悉windows xp的文件系统。

2.掌控资源管理器的采用方法。

3.熟练掌握在windows xp资源管理器下，对文件(夹)的选择、新建、移动、复制、删除、重命名的操作方法。

三、实验内容1.启动资源管理器并利用资源管理器浏览文件。

2.在d盘建立文件夹3.在所创建文件夹中创建word文件。

4.对所建立文件或文件夹继续执行激活、移动、重命名、删掉、恢复正常、建立快捷方式及设置共享资源等操作方式。

四、实验步骤(一)文件与文件夹管理1.展开与折叠文件夹。

右击开始，打开资源管理器，在左窗格中点击“+”展开，点击“—”折叠2.发生改变文件显示方式。

关上资源管理器/查阅，挑选缩略、列表，排列图标等班/王帅、王鹏3.建立树状目录。

在d盘空白处右击，选择新建/文件夹，输入经济贸易学院，依次在新建文件夹中建立经济类4..建立word并留存。

关上已经开始/程序/word，输出内容。

挑选文件/另存为，搜寻d盘/经济贸易学院/班/王帅，单击留存5.复制、移动文件夹6.重命名、删掉、恢复正常。

右击文件夹，挑选重命名，输出崭新名字;挑选删掉，删掉文件7.创建文件的快捷方式。

右击王帅文件夹，选择发送到/桌面快捷方式8.设置共享文件。

右击王帅，挑选属性/共享资源/在网络上共享资源这个文件/确认9.显示扩展名。

打开资源管理器/工具/文件夹选项/查看/高级设置，撤销隐藏已知文件的扩展名(二)控制面板的设置。

1.设置显示属性。

右击打开显示属性/桌面、屏幕保护程序2.设置鼠标。

关上控制面板/鼠标/按钮(调整滑块，体会速度)、指针3.设置键盘。

打开控制面板/键盘/速度(调整滑块，感受速度)、硬件4.设置日期和时间关上控制面板/日期和时间5.设置输入法。

打开控制面板/区域与语言选项/详细信息/文字服务与输入语言(三)windows附件的采用1.计算器。

打开开始/所有程序/附件/计算器/查看/科学型，2.画图。

cpu组成与机器指令执行实验实验报告CPU组成与机器指令执行实验实验报告一、引言计算机是现代社会不可或缺的工具，而中央处理器（CPU）则是计算机的核心组成部分。

理解CPU的组成和机器指令的执行过程对于深入理解计算机的工作原理至关重要。

本实验旨在通过搭建一个简单的CPU模型，探究CPU的组成结构和机器指令的执行过程。

二、实验原理1. CPU的组成结构CPU主要由运算器、控制器和寄存器组成。

运算器负责进行各种算术和逻辑运算，控制器则负责指挥各个部件的工作，寄存器用于存储数据和指令。

2. 机器指令的执行过程机器指令的执行包括取指令、译码、执行和访存四个阶段。

取指令阶段从内存中读取指令，译码阶段将指令翻译成对应的操作，执行阶段进行运算或逻辑操作，访存阶段用于读取或写入数据。

三、实验过程1. 搭建CPU模型根据实验要求，我们搭建了一个简单的CPU模型，包括运算器、控制器和寄存器。

通过将这些部件连接起来，我们可以模拟CPU的工作过程。

2. 编写指令为了测试CPU的功能，我们编写了一些简单的指令，包括加法、减法和逻辑运算等。

这些指令将被存储在内存中，CPU在执行过程中会逐条读取并执行。

3. 执行指令我们按照预定的顺序执行指令，观察CPU的工作状态和输出结果。

通过这个过程，我们可以更好地理解指令的执行过程和CPU的工作原理。

四、实验结果在实验过程中，我们成功搭建了一个简单的CPU模型，并编写了一些指令进行测试。

通过执行这些指令，我们观察到CPU按照预期工作，并得到了正确的输出结果。

五、实验分析通过本次实验，我们深入了解了CPU的组成结构和机器指令的执行过程。

我们发现，CPU的运算器、控制器和寄存器相互配合，完成了复杂的运算和逻辑操作。

同时，我们也注意到指令的执行过程需要经过多个阶段，每个阶段都起到了重要的作用。

六、实验总结本次实验让我们对CPU的组成与机器指令的执行有了更深入的理解。

通过搭建CPU模型并执行指令，我们亲身体验了CPU的工作过程，加深了对计算机原理的理解。

长治学院课程设计报告课程名称：计算机组成原理课程设计设计题目：设计一台性能简单的计算机系别：计算机系专业：计科1101班组别：第三组学生姓名: 学号:起止日期: 2013年7月4日~ 2013年7月10日****:***目录一、课程设计的目的 ----------------------------------1二、设计要求 ----------------------------------------1三、设计的方法及过程---------------------------------23.1整机设计 --------------------------------------23.1.1 根据设计要求正确设置正确设置多路开关-------23.1.2操作控制信号及其实现方式-------------------23.1.3根据接线表画出整机的线路图-----------------2 3.2．设计指令系统----------------------------------3 3.3．设计微指令及指令的微程序----------------------43.3.1设计微地址 --------------------------------4 3.3.2写出指令的执行流程-------------------------3 3.3.3编写指令的微程序---------------------------53.4．编写并执行应用程序----------------------------8四、心得体会-----------------------------------------7 一课程设计的目的通过课程设计更清楚地理解下列基本概念：（1）计算机的硬件基本组成；（2）计算机中机器指令的设计；（3）计算机中机器指令的执行过程；（4）微程序控制器的工作原理；（5）微指令的格式设计原理；二设计要求题一研制以台性能如下的实验计算机。

深圳大学实验报告课程名称：计算机系统(3)实验项目名称：MIPS指令集实验学院：计算机与软件学院专业：计算机与软件学院所有专业指导教师：*****报告人：******* 学号：********** 班级：******* 实验时间：2017年10月16日星期一实验报告提交时间：2017年10月19日星期四教务处制一、实验目标：了解WinMIPS64的基本功能和作用；熟悉MIPS指令、初步建立指令流水执行的感性认识；掌握该工具的基本命令和操作，为流水线实验作准备。

二、实验内容按照下面的实验步骤及说明，完成相关操作记录实验过程的截图：1）下载WinMIPS64；运行样例代码并观察软件各个观察窗口的内容和作用，掌握软件的使用方法。

（80分）2）学会正确使用WinMIPS64的IO方法；（10分）3）编写完整的排序程序；（10分）三、实验环境硬件：桌面PC软件：Windows，WinMIPS64仿真器四、实验步骤及说明WinMIPS64是一款指令集模拟器，它是基于WinDLX设计的，如果你对于WinDLX这款软件十分熟悉的话，那么对于WinMIPS64也会十分的容易上手。

DLX 处理器(发音为"DeLuXe")是Hennessy 和Patterson合著一书《Computer Architecture - A Quantitative Approach》中流水线处理器的例子。

WinDLX是一个基于Windows的模拟器。

本教程通过一个实例介绍WinMIPS64的使用方法。

WinMIPS64模拟器能够演示MIPS64流水线是如何工作的。

本教程使用的例子非常简单，它并没有囊括WinMIPS64的各个方面，仅仅作为使用WinMIPS64的入门级介绍。

如果你想自己了解更多的资料，在给出的winmips64.zip中，有WinMIPS64 — Documentation Summary.html和winmipstut.docx两个文件可以供你随时参考，其中涵盖了WinMIPS64的指令集和模拟器的组成与使用方法。

简述指令的执行过程指令的执行过程是指计算机按照特定的指令来完成任务的过程。

它通常包括指令的获取、解码、执行以及结果的存储等环节。

下面，我将详细介绍指令的执行过程。

指令的执行过程可以分为六个主要的步骤：取指、译码、执行、访存、写回和中断处理。

第一步是取指。

在这一步骤中，计算机从内存中获取要执行的指令。

计算机通过存储器中的程序计数器（Program Counter，PC）来确定下一条要执行的指令的地址。

然后，计算机从内存中读取对应地址的指令并存储在指令寄存器（Instruction Register，IR）中。

第二步是译码。

在这一步骤中，计算机对指令进行解码，确定指令的操作类型以及需要操作的数据。

这个过程通常通过指令译码器（Instruction Decoder）来完成。

指令译码器会根据指令的操作码（Opcode）来判断需要执行的操作，并从指令中提取操作数。

第三步是执行。

在这一步骤中，计算机执行指令中指定的操作。

根据具体的指令类型，执行过程可能涉及到算术运算、逻辑运算、数据传输等操作。

执行过程可能需要使用算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit，ALU）、控制单元（Control Unit）和寄存器等硬件资源。

第四步是访存。

在这一步骤中，计算机根据指令的要求，对内存进行读取或写入操作。

如果指令需要从内存中获取操作数，计算机将从内存中读取数据并存储到寄存器中。

如果指令需要将结果存储到内存中，计算机将把结果写入到内存的指定地址。

第五步是写回。

在这一步骤中，计算机将执行结果写回到寄存器。

如果指令的结果需要保存到寄存器中，计算机将把结果存储到指定的寄存器中。

最后一步是中断处理。

在这一步骤中，计算机可能会面临各种中断事件，如硬件故障、时钟中断等。

当发生中断事件时，计算机会保存当前的执行状态，并将控制权转移到相应的中断处理程序。

处理完中断后，计算机将恢复原来的执行状态，并继续执行被中断的指令。

总结起来，指令的执行过程包括取指、译码、执行、访存、写回以及中断处理。

微机原理及接口技术实验指导书书写实验名称时请按下表内容填写：实验一、熟悉实验运行环境实验一、实验目的1、熟悉汇编语言程序的调试环境2、掌握部分DEBUG命令二、实验内容编写一个汇编语言程序，计算1+2+3+…+99+100，并将结果存入SUM字单元。

通过调试程序熟悉汇编语言的上机操作过程及部分命令。

三、上机操作过程1、建立ASM文件(编辑源程序)使用编辑程序EDIT在磁盘上建立源程序EX.ASM例如：D:\MASM>EDIT EX.ASM用MASM程序产生OBJ文件源文件建立后，就要用汇编程序对源文件汇编，汇编后产生二进制的目标文件(OBJ文件)例如：D:\MASM>MASM EX3 、用LINK程序产生EXE文件汇编程序已产生出二进制的目标文件(OBJ)，但OBJ文件并不是可执行文件，还必须使用连接程序(LINK)把目标文件转换为可执行的EXE文件例如：D:\MASM>LINK EX4、调试运行在建立了EXE文件后，就可以直接从DOS执行程序。

如果用户程序有错误或者没有直接将结果在终端上显示出来，程序执行完之后无法看见正确的结果。

那么怎么知道程序执行的结果是正确的呢？此外，大部分程序必须经过调试阶段才能纠正程序执行中的错误，得到正确的结果。

这里就要使用调试程序。

例如：D:\MASM>DEBUG EX.EXE①R命令显示或修改寄存器中的内容例如：_R BXBX 0369：059E不作修改，直接回车；否则键入修改内容，并回车②U命令反汇编a、_U[地址] 从指定地址开始，反汇编32个字节。

如果地址省略，则从上一个U命令的最后一条指令的下一个单元开始显示32个字节b、_U[范围] 对指定范围的内存单元进行反汇编例如：_U 04BA：0100 0108③T命令单步执行命令(一次执行一条指令)例如：从代码段的0000H处开始单步执行_R IPIP XXXX： 0000_T④G命令执行命令(执行多条指令)_G 地址1 地址2表示从地址1开始执行指令到地址2结束例如:从代码段的0000H处开始连续执行指令,知道0013H处_R IPIP XXXX: 0000_G 0013⑤D命令显示内存单元的内容a、_D 地址b、_D 范围例如：显示数据段中0000H开始的若干个字节单元的内容_D DS：0000例如：显示数据段中0000H到0010H各字节单元的内容_D DS：0000 0010⑥E命令修改存储单元的内容例如：修改数据段0002H字节单元的内容为0FFH_E DS：0002XXXX：0002 XX FF⑦Q命令退出DEBUG程序实验二、分支程序设计一、实验目的1、掌握分支程序的结构形式2、掌握分支程序的设计方法 二、实验内容1、计算分段函数，X 为8位带符号数2、算法分析先将X 的范围确定在－10≤x ≤20之内，除此之外结果全为0，然后计算X+5，再根据结果的符号求绝对值。

计算机实验报告计算机实验报告（通用15篇）随着个人的素质不断提高，报告不再是罕见的东西，不同的报告内容同样也是不同的。

一听到写报告就拖延症懒癌齐复发？以下是小编整理的计算机实验报告，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

计算机实验报告篇1学院专业班级学号一、实验名称：Cisco 系列路由器配置基础二、实验目的：（1）掌握Cisco 系列路由器操作系统软件IOS（Internetwork Operating System）的应用；（2）理解Cisco 系列路由器（5种）基本配置方法；（3）掌握Cisco 系列路由器用户命令状态，特权命令状态，全局设置状态，局部设置状态，设置对话状态；（4）掌握Cisco 系列路由器常用命令：任务命令，显示命令，拷贝命令，网络命令，掌握Cisco 系列路由器相关（全局，局部，…….）参数配置方法；三、实验环境：Cisco 2600 Series Routers，模拟软件“RouterS im-CCNA2。

四、实验内容及步骤：使用模拟软件“RouterSim-CCNA2”进行。

路由器基本配置方法：一般来说，可以用5种方式来设置路由器，其中包括Console 口接终端或运行终端仿真软件的微机；AUX口接MODEM，通过电话线与远方的终端或运行终端仿真软件的微机相连；通过以太网上的TFTP服务器；通过以太网上的TELNET程序；通过以太网上的SNMP网管工作站。

第一次设置必须通过上述第一种方式进行。

（1）命令状态1）router>路由器处于普通用户命令状态。

这时用户可以看到路由器的连接状态，访问其它网络和主机，但不能看到和更改路由器的设置内容。

2）router#在router>提示符下键入enable路由器进入超级用户命令状态router#，这时不但可以执行所有的用户命令，还可以看到和更改路由器的设置内容。

3）router(config)#在router#提示符下键入configure terminal,出现提示符router(config)#，此时路由器处于全局设置状态，这时可以设置路由器的全局参数。

程序执⾏的过程-⼀⽂看懂计算机执⾏程序的过程程序就是指令的集合，为使计算机按预定要求⼯作，⾸先要编制程序。

程序是⼀个特定的指令序列，它告诉计算机要做哪些事，按什么步骤去做。

指令是⼀组⼆进制信息的代码，⽤来表⽰计算机所能完成的基本操作。

1、程序 程序是为求解某个特定问题⽽设计的指令序列。

程序中的每条指令规定机器完成⼀组基本操作。

如果把计算机完成⼀次任务的过程⽐作乐队的⼀次演奏，那么控制器就好⽐是⼀位指挥，计算机的其它功能部件就好⽐是各种乐器与演员，⽽程序就好像是乐谱。

计算机的⼯作过程就是执⾏程序的过程，或者说，控制器是根据程序的规定对计算机实施控制的。

例如，对于算式 计算机的解题步骤可作如下安排： 步骤1：取a ； 步骤2：取b ； 步骤3：判断； 若 b≥0，执⾏步骤4 若b＜0，执⾏步骤6 步骤4：执⾏a＋b； 步骤5：转步骤7； 步骤6：执⾏a－b； 步骤7：结束。

计算机的⼯作过程可归结为：取指令→分析指令→执⾏指令→再取下⼀条指令，直到程序结束的反复循环过程。

通常把其中的⼀次循环称为计算机的⼀个指令周期。

总之，我们可把程序对计算机的控制归结为每个指令周期中指令对计算机的控制。

2、指令 程序是由指令组成的。

指令是机器所能识别的⼀组编制成特定格式的代码串，它要求机器在⼀个规定的时间段（指令周期）内，完成⼀组特定的操作。

指令的基本格式可归结为操作码OP和操作数地址AD两部分，具体内容是： ⑴指出计算机应完成的⼀组操作内容，如传送（MOV）、加法（ADD）、减法（SUB）、输出、停机（HLT）、条件转移（JZ）等。

这部分称为指令的操作码部分。

⑵两个操作数的地址和存放结果的地址及寻址⽅式。

⑶为保证程序执⾏的连续性，在执⾏当前指令时，还需指出下⼀条指令的地址。

由于指令在存储器中⼀般是顺序存放的，所以只要设置⼀个指令指针（IP），每执⾏⼀条指令，IP⾃动加1，便⾃动指出下⼀条指令的地址，⽽不必在指令中专门指出下⼀条指令的地址。

自动化综合实训2项目二任务书题目：实现plc控制4台电动机顺序启动.逆序停止学年：13学年学期：第二学期系别：自控系班级：电气21132班组数：第六组指导教师：时间：2013年6月17——2013年6月21日全组名单工作具体分工✓Plc程序设计：孙磊磊✓Cad图表制作：帕提古丽✓资料收集：沈燚✓Plc接线调试：孙祥✓项目总结报告：桑贤伟一周具体工作安排✧星期一：熟悉有关电气设计规范，熟悉课题设计要求和内容，为项目设计作准备。

✧星期二：进行电路图和控制板电气元器件布置图的绘制。

✧星期三：绘制控制流程图. I/O端子接线图. 梯形图设计。

✧星期四：连接线路并调试。

✧星期五：整理资料，写课程设计报告。

目录一项目背景 (4)二设计要求 (4)三实训目的 (5)四总体方案设计 (5)1.控制要求 (5)2.接线原理图 (5)3.电气元件布置图 (6)4.实训设备及元器件明细表 (6)5.I/O地址分布表 (7)6.程序设计流程图 (8)7.程序梯形图 (8)五软硬件联调 (9)六实训小结 (9)七．参考文献 (10)一项目背景带式输送系统是一种摩擦驱动以连续方式运送物料的机械，利用它可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点之间形成一种物料的运送流程。

带式输送系统既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件套物品的运送。

所以带式输送系统广泛应用于电力.食品.冶金.化工.煤炭.矿山.港口.建材等现代化行业企业中，已经成为生产的重要环节。

下图为四条皮带运输机工作示意图。

二设计要求（1）根据项目技术要求，设计plc控制系统总体方案；（2）根据方案选择相应电气元器件后列写主要元器件清单；（3）绘制电路图.控制板电气元件布置图.电气安装接线图；（4）在控制板上安装接线；（5）系统控制板测试；（6）通电联调；（7）整理技术资料，编写项目报告，项目验收。

三实训目的1）学会用PLC控制主电路实现电动机正反转，达到综合应用PLC 的目的；2）学会用CAD制图；3）学会用Gx Developer编程软件，通过编写的程序，完成对主电路的控制；4）学会整理并制作课程设计报告。

实验一过程调用与程序的机器级表示一、实验目的1．深刻理解高级语言和机器语言之间的关系2．掌握定点数和浮点数的机器级表示3．掌握过程调用的反汇编和调试过程4．掌握过程调用时栈帧结构和变化过程。

5．掌握逆向工程下过程调用的机器级表示。

二、实验性质及学时本实验为验证性实验，共4学时。

三、实验准备知识1．IA-32中过程调用和返回指令的格式和功能。

2．过程调用的执行步骤（假设P为调用者，Q为被调用者）（1）P保存现场（必要时）；（2）将入口参数（实参）放到Q能访问到的地方；（3）P保存返回地址，然后将控制转移到Q；（4）Q保存P的现场，并为自己的非静态局部变量分配空间；（5）执行Q的过程体（函数体）；（6）Q恢复P的现场，释放局部变量空间；（7）Q取出返回地址，将控制转移到P。

3．过程的结构（1）准备阶段形成帧底：push指令和mov指令push ebpmov ebp,esp生成栈帧，局部变量分配体现为堆栈中以EBP寄存器为基址向低地址端分配的一个连续区域，一般用减法指令：sub esp,分配的字节数保存现场（如果有被调用者保存寄存器）：mov指令（2）过程（函数）体分配局部变量空间，并赋值；通过EBP寄存器的相对寻址方式来寻址函数内的局部变量。

具体处理逻辑，如果遇到函数调用时：①准备参数：将实参存放到被调用函数能访问到位置，参数的进栈顺序是从右向左。

②CALL指令：保存返回地址并转被调用函数③在被调用函数中，使用R[ebp]+8、R[ebp]+12、R[ebp]+16作为有效地址来访问函数的入口参数。

④在EAX中准备返回参数。

（3）结束阶段退栈：mov esp,ebppop ebp取返回地址返回：ret指令4.OllyDbg反汇编工具（1）工具简介在逆向分析领域，分析者需要利用相关的调试工具来分析软件的行为并验证结果。

其中OllyDbg是一个很强大兼容性很好的反汇编软件。

调试者可以随时中断目标的指令流程，以便观察相关的计算结果和当前的设备情况，也可以随时继续执行程序的后续指令。

微机习题.说明计算机执⾏指令的基本过程。

1.取指：控制器将指令的地址送往存储器，存储器按给定的地址读出指令内容，送回控制器2.译码：控制器分析指令的操作性质，向有关部件发出指令所需要的控制信号3.执⾏：控制器从通⽤寄存器或存储器取出操作数，命令运算器对操作数进⾏指令规定的运算4.回写：将运算结果写⼊通⽤寄存器或存储器（控制器将下⼀条指令的地址发往存储器，重新不断重复上述四个步骤）3.试说明硬布线控制器与微程序控制器的各⾃优缺点。

1).硬布线控制器：优点：指令执⾏速度很快。

缺点：控制逻辑的电路复杂，设计和验证难度⼤；扩充和修改也很困难。

2).微程序控制器：优点：.规整性：⽤程序的⽅法来产⽣和组织微命令信号（将程序技术引⼊CPU）⽤存储逻辑控制代替组合逻辑控制（将存储逻辑引⼊CPU）.灵活性：可以较⽅便地增加和修改指令，只要增加或修改⼀部分微程序即可缺点：速度较慢：每执⾏⼀条指令都要启动控制存储器中的⼀串微指令（即⼀段微程序），执⾏速度相对于“硬布线控制器”要慢4.什么是微指令？其组成格式如何？存储于何处？微指令：定义：计算机控制器所要产⽣的微命令的代码（微码）形式。

组成格式：微操作控制字段、顺序控制字段存储于：⼀个⽤只读存储器（ROM）构成的控制存储器中：微指令的编码⽅式：直接表⽰法、编码表⽰法、混合表⽰法微指令格式的分类：⽔平型指令、垂直型指令5.微程序控制器主要由哪些部件组成？控制存储器（CM）、微指令寄存器（µIR）、微地址寄存器（µAR）、微地址形成电路7.微型计算机包括哪⼏个主要组成部分？各部分的基本功能是什么？1.微处理器：执⾏程序指令，完成各种运算和控制功能；2.主存储器：ROM（只读）：存储某些固定不变的程序或数据；RAM（随机存取）：存储计算机运⾏过程中随时需要读⼊或写⼊的程序或数据；3.总线：分时地发送与接收各部件的信息；O接⼝：控制主机与外部设备之间的信息交换与传输。

实验五数据通路的设计和验证一、实验目的1、通过数据通路的的设计和验证,掌握CPU数据通路的基本原理和控制信号的顺序。

2、了解QUARTUS II硬件描述语言和原理图混合输入设计的过程。

3、掌握Simplest CPU的数据通路的控制方法，为控制器实验奠定基础。

二、实验原理如图1所示是本次实验所设计的Simplest CPU的数据通路和存储器部分的原理框图，该处理器支持的指令集如表1所示，只有4条指令。

该CPU的寄存器如表2所示，数据通路的控制信号如表2所示。

表1 SimplestCPU的指令集该处理器的存储器为64单元，编址0~63，通过地址总线Addr[5..0]进行选择；每个单元数据宽度8位，分别通过Dout[7..0]和Din[7..0]进行数据的读写，存储器的读、写控制信号分别为MRD和MWR。

表2 寄存器介绍表3 数据通路控制信号实验内容本实验由多个设计文件构成，并且顶层设计采用原理图输入方式，如图2所示是本次实验的顶层设计原理图。

图中的各个模块采用verilog硬件描述语言设计，对应的模块分别是时钟分频器ClockInput、数据通路datapath、存储器mem、显示输出display和与PC机的输入输出调试接口PC_InOut，对应的设计文件分别是ClockInput.v、datapath.v、mem.v、display.v和PC_InOut.v，如表4所示。

表4 本实验所用的设计文件图2 本次实验的顶层设计原理图四、实验步骤（请参考实验演示文档）1、打开QUARTUSII软件，新建一个工程。

2、建完工程之后，新建一个原理图文件，并保存为EXP5.bdf。

3、再新建一个Verilog File，打开编辑器。

4、按照实验原理和自己的想法，在编辑窗口编写Verilog代码，请参考实验所提供的实验代码文件。

5、编写完Verilog代码后，保存起来。

6、对自己编写的Verilog代码生成符号文件“Create Symbol File from current file”，对程序的错误进行修改。

一、实验目的1. 熟悉编程指令的基本概念和常用指令。

2. 掌握编程指令在程序设计中的应用。

3. 培养编程思维和解决问题的能力。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编译器：Visual Studio Code3. 编程语言：Python三、实验内容1. 熟悉编程指令的基本概念2. 学习常用编程指令3. 编写简单的程序实现功能4. 分析和调试程序四、实验步骤1. 熟悉编程指令的基本概念（1）了解编程指令的定义：编程指令是计算机执行的基本操作命令，用于实现程序的功能。

（2）了解编程指令的分类：编程指令可分为数据指令、控制指令、输入输出指令等。

2. 学习常用编程指令（1）数据指令：赋值指令（=）、条件判断指令（if、elif、else）、循环指令（for、while）等。

（2）控制指令：break、continue、pass等。

（3）输入输出指令：print、input等。

3. 编写简单的程序实现功能（1）编写一个计算阶乘的程序。

代码如下：```pythondef factorial(n):if n == 0:return 1else:return n factorial(n-1)num = int(input("请输入一个正整数：")) result = factorial(num)print("该数的阶乘为：", result)```（2）编写一个计算两个数之间所有偶数的程序。

代码如下：```pythondef even_numbers(start, end):for i in range(start, end+1):if i % 2 == 0:print(i)start_num = int(input("请输入起始数：")) end_num = int(input("请输入结束数：")) even_numbers(start_num, end_num)```4. 分析和调试程序（1）分析程序：了解程序的结构、功能、算法等。