计算机组成原理实验-实验一

实验一 TEC-XP汇编语言程序设计

（1）设计一个小程序，从键盘上接收一个字符并在屏幕上输出显示该字符。

A 2000 ↙

输入如下形式的程序：

2000： IN 81

2001： SHR R0

2002： SHR R0

2003： JRNC 2000

2004： IN 80

2005： OUT 80

2006： RET ↙

2007： ↙

（2）设计一个小程序，用次数控制在终端显示器屏幕上输出‘0’到‘9’十个数字符。

提示：假设用R2存储字符个数，R0放第一个字符“0”，输出一个字符则R2减1，完成输出后R0加1 ，以准备下一个字符。

A 2020 ↙

2020 : MVRD R2 , 0A

MVRD R0 , 30

2024 : OUT 80

DEC R2

JRZ , 202E

PUSH R0

2028 : IN 81

2029 : SHR R0

202A : JRNC 2028

POP R0

INC R0

jr 2024

202E : RET

202F： ↙

（3）从键盘上连续打入多个属于‘0’到‘9’的数字符并在屏幕上显示，遇到非数字字符结束输入过程。

验证：本程序中是否需要判别串行口输出完成否？为什么？

A 2040 ↙

2000 : MVRD R2 , 30

2002 : MVRD R3 , 39

2004 : IN 81 ；判断键盘上是否按了一个键

2005 : SHR R0

2006 : SHR R0

2007 : JRNC 2004 ；没有输入则循环测试

计算机组成原理

实验指导

河南大学计算机与信息工程学院

2011年

TEC-XP实验设备概述

TEC-XP实验设备是由清华大学科教仪器厂和清华大学计算机系联合研制，并通过教育部鉴定的实验系统。TEC-XP是在原有TEC系列教学计算机系统的基础上，重新设计的新一代产品，进一步增加了用单片FPGA门阵列器件实现的CPU系统。该实验系统重点用于计算机组成原理、计算机系统结构等课程的硬件教学实验，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。

TEC-XP教学机的外观如图1所示。

图1 TEC-XP教学机的外观

TEC-XP教学机的系统结构如图2所示。

2路串行接口 内存体地址寄存器译码器译码器电平转换双线选通门DC2译码器DC1译码器/GAR/GIR/MIO REQ

/WEA口 B口I8~I0SSH SCI

SST/SWTOIB/YTOIB/IRLTOIB/FTOIB控制器部件运算器部件内部总线数据总线地址总线YCZVS控制总线/GARD芯片系统FPGA实现的CPU数据总线控制信号地址总线

图2 TEC-XP教学机的系统结构图 TEC-XP教学机的主要技术指标

TEC-XP教学机的机器字长16位，即运算器、主存、数据总线、地址总线都是16位。

（1）TEC-XP的内存地址分配如图3所示。其中0000H~1FFFH的8K空间是由ROM构成的，存放洗的监控程序，2000H~27FFH的2K空间是由RAM构成的工作区。该教学机还可以进一步完成存储器扩展的教学实验，扩展地址从4000H开始。

图3 TEX-XP教学机的内存分配

（2）运算器由4片位片结构器件级联而成，片间用串行进位方式传递进位信号。ALU实现8种算术与逻辑运算功能，内部包括16个双端口读出、单端口写入的通用寄存器，和一个能自行移位的乘商寄存器。设置C（进位标志位）、Z（零标志位）、V（溢出标志位）、S（符号标志位）四个状态标志位。

微处理器与接口技术

实验指导

实验一 监控程序与汇编语言程序设计实验

一、实验要求

1、 实验之前认真预习，明确实验的目的和具体实验内容，设计好主要的待实验的程序，做好实验之前的必要准备。

2、 想好实验的操作步骤，明确通过实验到底可以学习哪些知识，想一想怎么样有意识地提高教学实验的真正效果。

3、 在教学实验过程中，要爱护教学实验设备，认真记录和仔细分析遇到的现象与问题，找出解决问题的办法，有意识地提高自己创新思维能力。

4、 实验之后认真写出实验报告，重点在于预习时准备的内容，实验数据，实验过程、遇到的现象和解决问题的办法，自己的收获体会，对改进教学实验安排的建议等。善于总结和发现问题，写好实验报告是培养实际工作能力非常重要的一个环节，应给以足够的重视。

二、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。

三、实验注意事项

（一） 实验箱检查

【1】连接电源线和通讯线前TEC-XP16实验系统的电源开关一定要处于断开状态，否则可能会对TEC-XP16实验系统上的芯片和PC机的串口造成损害。

【2】五位控制开关的功能示意图如下：

上方 单步 手拨 硬布线 联机 8位

下方 连续 内存 微程序 脱机 16位

【3】几种常用的工作方式【开关拨到上方表示为1，拨到下方为0】

工作方式 拨动开关

连续、硬布线、联机、16位 00110

连续、微程序、联机、16位 00010

单步、手动、硬布线、联机、16位 11110

单步、手动、微程序、联机、16位 11010

脱机运算器实验、16位 1XX00

（二）软件操作注意事项

【1】用户在选择串口时，选定的是PC机的串口1或串口2，而不是TEC-XP16实验系统上的串口。即选定的是用户实验时通讯线接的PC机的端口；

课程实验报告

课 程 名 称： 深入理解计算机系统

实验项目名称： 安装Linux环境并且使用GCC

完成简单c语言的编译和执行

专 业 班 级： 通信1304班

姓 名： 鲁信金

学 号： 201308030420

指 导 教 师： 杨科华

完 成 时 间： 2015 年 3 月 23 日

实验题目：安装Linux环境

实验目的：本实验为课程预备实验，要求成功安装linux基本环境，从而为后续课程实验搭建基础运行平台。

一、实验内容及操作步骤：

【实验内容】

第一步，在你所使用的电脑平台上安装linux系统与环境

第二步，成功在linux系统中使用gcc完成简单c语言的编译和执行

【操作步骤】

（1）在电脑平台上安装linux系统与环境的操作步骤：

在Windows/Mac系统中使用虚拟机软件安装linux系统

（2）在linux系统中使用gcc完成简单c语言的编译和执行步骤：

②找到终端程序

二、实验结果及分析：

(1)实验结果：

在我的32位的电脑平台上成功安装虚拟机软件linux系统与环境，也成功在linux系统中使用gcc完成简单c语言的编译和执行。

(2)实验分析：最终安装好后，这个环境是个虚拟的环境就像是另一台电脑，可以操作很多命令。在执行c语言代码时用终端去看输出结果，输入不同命令终端就会对代码进行编译和运行最终输出“hello world!”.

三、收获与体会：

在做第一步在电脑平台上安装linux系统与环境时，由于安装太慢我等了好久，不过最终安装成功还是感觉特别开心，不过关掉电源后我再重新打开又得重新安装因此又浪费了很多时间，因此我想再关闭软件的时候就直接采取休眠状态。