计算机组成原理实验报告精品9篇

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。

实验一寄存器实验实验目的：了解模型机中各种寄存器结构、工作原理及其控制方法。

实验要求：利用CPTH 实验仪上的K16..K23 开关做为DBUS 的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入寄存器，这些寄存器包括累加器A，工作寄存器W，数据寄存器组R0..R3，地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT。

实验电路：寄存器的作用是用于保存数据的CPTH 用74HC574 来构成寄存器。

74HC574 的功能如下：- 1 -实验1：A，W 寄存器实验原理图寄存器A原理图寄存器W 原理图连接线表：- 2 -系统清零和手动状态设定：K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进入"Hand......"手动状态。

在后面实验中实验模式为手动的操作方法不再详述．将55H写入A寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据55H置控制信号为：按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。

放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被写入A寄存器。

将66H写入W寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据66H- 3 -置控制信号为：按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器W 的黄色选择指示灯亮，表明选择W寄存器。

放开STEP 键，CK 由低变高，产生一个上升沿，数据66H 被写入W 寄存器。

注意观察：１．数据是在放开STEP键后改变的，也就是CK的上升沿数据被打入。

２．WEN，AEN为高时，即使CK有上升沿，寄存器的数据也不会改变。

实验2：R0，R1，R2，R3 寄存器实验连接线表- 4 -将11H、22H、33H、44H写入R0、R1、R2、R3寄存器将二进制开关K23-K16，置数据分别为11H、22H、33H、44H置控制信号为：K11、K10为10，K1、k0分别为00、01、10、11并分别按住STEP 脉冲键，CK 由高变低，这时寄存器R0、R1\R2\R3 的黄色选择指示灯分别亮，放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据被写入寄存器。

计算机组成与系统结构实验报告ＣPU设计与实现院(系)：专业班级：计算机科学与技术组员:指导教师:实验目得：设计实现CPU部件。

实验仪器：PＣ机（安装Altｅbra 公司得开发软件QuarｔusIＩ，Mｏdｅｌsim)两台TEC—CA计算机组成原理试验箱实验过程:一、理论设计1、1、设计指令集设计CPU第一步，就就是根据需求，确定功能,并且设计出指令集。

指令集包括每一条指令得编码方式，操作码以及每一条指令实现得功能。

考虑到第一次设计CPU，在指令集设计过程中难免会出现考虑不周全或者指令集设计不科学得问题，我们借鉴了经典得3１条ＭIＰS指令集。

在对指令集每一条指令进行解读、分析后，我们确定:31条MIＰＳ指令可以满足我们得ＣPＵ得基本功能。

下面将31条MＩPS指令得编码格式、对应得操作类型以表格得形式列举出来：10＄1=１ｅlsｅ$１＝０ｒt=1 elｓe rt=0 ；ﻫ其中rs＝$2,rt=＄1J-typｅoｐａddreｓsｊ０００01０addrｅｓsｊ 10000goto 1００00PC 〈—（PC+4)[３1、、２8］，addｒess，０，0 ；addrｅss＝1０000/4jaｌ000011addrｅｓsｊal 100０0＄3１＜－PC+4;ﻫ goto 10000＄３１<—PC+4；PC<- (PC+４)［3１、、28］，ａddress，0,0ﻫ ;address=10000/4经典得MIPＳ指令有三种格式:R—TYPE、I—TYPE、J—TＹPE。

其编码格式各不相同,分别代表寄存器操作指令、立即数操作指令、跳转指令。

寄存器操作主要就是将寄存器中得树取出进行运算并存回寄存器；立即数操作为一个寄存器数与指令中得扩展后得立即数进行运算得到结果再存回寄存器;跳转我们后面得设计都就是对这31条指令进行具体实现,所有得内容紧密围绕这31条指令。

1、2、画数据通路图在设计完指令后,要做得就就是根据指令描述得功能确定CPU有哪些部件，并且确定各部件之间得连线方式。

计算机组成原理综合实验报告一、实验目的本次计算机组成原理综合实验旨在深入理解计算机组成的基本原理，通过实际操作和设计，巩固所学的理论知识，并培养实践动手能力和创新思维。

二、实验设备本次实验所使用的设备包括计算机硬件实验平台、数字逻辑实验箱、示波器、万用表等。

三、实验内容1、运算器实验设计并实现一个简单的运算器，能够完成加法、减法、乘法和除法运算。

通过实验，深入理解运算器的工作原理，包括数据的输入、运算过程和结果的输出。

2、控制器实验构建一个基本的控制器，实现指令的读取、译码和执行过程。

了解控制器如何控制计算机的各个部件协同工作，以完成特定的任务。

3、存储系统实验研究计算机的存储系统，包括主存和缓存的工作原理。

通过实验，掌握存储单元的读写操作，以及如何提高存储系统的性能。

4、输入输出系统实验了解计算机输入输出系统的工作方式，实现与外部设备的数据传输。

四、实验步骤1、运算器实验步骤（1）确定运算器的功能和架构，选择合适的逻辑器件。

（2）连接电路，实现加法、减法、乘法和除法运算的逻辑。

（3）编写测试程序，输入不同的数据进行运算，并观察结果。

2、控制器实验步骤（1）分析控制器的工作流程和指令格式。

（2）设计控制器的逻辑电路，实现指令的译码和控制信号的生成。

（3）编写测试程序，验证控制器的功能。

3、存储系统实验步骤（1）连接存储单元，设置地址线、数据线和控制线。

（2）编写读写程序，对存储单元进行读写操作，观察数据的存储和读取情况。

（3）通过改变缓存策略，观察对存储系统性能的影响。

4、输入输出系统实验步骤（1）连接输入输出设备，如键盘、显示器等。

（2）编写程序，实现数据的输入和输出。

（3）测试输入输出系统的稳定性和可靠性。

五、实验结果1、运算器实验结果通过测试程序的运行，运算器能够准确地完成加法、减法、乘法和除法运算，结果符合预期。

2、控制器实验结果控制器能够正确地译码指令，并生成相应的控制信号，使计算机各个部件按照指令的要求协同工作。

计算机组成与结构课程设计实验报告班级：学号：姓名：地点：时间：实验一存储器实验一实验题目FPGA中LPM_ROM定制与读出实验二实验环境QuartusII三实验要求1、掌握FPGA中lpm_ROM的设置，作为只读存储器ROM的工作特性和配置方法；2、用文本编辑器编辑mif文件配置ROM；3、在初始化存储器编辑窗口编辑mif文件配置ROM；4、验证FPGA中meg_lpm_ROM的功能。

四实验设计如下图所示五实验仿真与测试六实验结果分析经过实验证明，输出的结果与理论值一致七实验小结第一次计算机组成实验让我对QuartusII软件有了初步了解，学会了FPGA中lpm_ROM的设置，作为只读存储器ROM的工作特性和配置方法实验二运算器组成实验一实验题目算术逻辑运算实验二实验环境QuartusII三实验要求1．掌握简单运算器的数据传输通路。

2．验证运算功能发生器的组合功能。

3．掌握算术逻辑运算加、减、与的工作原理。

4．熟悉简单运算的数据传送通路。

5．验证实验台运算的8位加、减、与、直通功能。

6．按给定数据，完成几种指定的算术和逻辑运算。

7. 下载程序验证，验收时查看对M=L时F=A+B的结果。

A与B的数字在两数码管中显示，F的值在发光二极管显示，A的值可以先确定，键盘输入改变B的值，发光二极管的状态也变化！四实验设计五实验仿真与测试六实验结果分析经过实验证明，输出的结果与理论值一致七实验小结通过本次实验我对QuartusII软件有了更深的了解，掌握了简单运算器的数据传输通路和算术逻辑运算加、减、与的工作原理，熟悉了简单运算的数据传送通路。

实验三时序与数据通路实验一实验题目节拍脉冲发生器时序电路实验二实验环境QuartusII三实验要求1．掌握二级时序控制原理及其三级时序的生成方法；2．了部时钟产生方法，工作脉冲、工作节拍、工作周期的形成过程；3．掌握时序控制控制数据同路的方法，时序控制数据流的过程。

四实验设计五实验仿真与测试六实验结果分析经过实验证明，输出的结果与理论值一致七实验小结通过本次实验，我掌握了二级时序控制原理及其三级时序的生成方法，了解时钟产生方法，工作脉冲、工作节拍、工作周期的形成过程，同时掌握时序控制控制数据同路的方法，时序控制数据流的过程。

湖南师范大学工程与设计学院计算机组成原理实验报告姓名：年级：2014级专业：计算机科学与技术学号：**********任课教师：***开课时间：2015~2016学年第二学期湖南师范大学工程与设计学院实验数据报告单实验课程：计算机组成原理实验题目：基本运算器实验实验日期：2016年 6月13日专业：计算机年级：2014级班级:五班姓名：一.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二..实验内容：主要内容：该试验旨在了解运算器内部运算过程及组成结构，并能进行一些简单的数据运算。

该实验通过一片CPLD来实现运算器部件的功能，在接好的实验电路上，用CMA软件将数据加载加入内存，最终实现通过设置CON单元的S3、S2、S1、S0以及时序T1、T2、T3、T4的不同值来实现不同的功能。

表现在：用S3、S2、S1、S0的不同值并配合CN的值来实现将寄存器A、寄存器B中的两个数进行逻辑运算、移位运算、算术运算，并且加上时间脉冲的加入，并且能够准确的实现值的输出。

结果体现在：用FC灯亮表示有进位，FZ灯亮表示零标志，D7…D0灯显示通过运算后得出来的值。

三.实验原理图：图一（运算器原理图）四.实验数据与分析：0000：功能是F＝A（直通），因为A=65,所以F＝65,且没有进位，标志位也没有变化，所以FC=0,FZ=0. 0001: 功能是F=B （直通），因为A=A7,所以F＝A7,且没有进位，标志位也没有变化，所以FC=0,FZ=0. 0010: 功能是F＝AB,也就是A与B的逻辑与，所以F=25, 且没有进位，标志位也没有变化，所以FC=0,FZ=0. 0011：功能是F=A+B,也就是A与B的逻辑或，所以F=E7, 且没有进位，标志位也没有变化，所以FC=0,FZ=0. 0100: 功能是F=/A，0101：功能是F=A不带进位循环右移B(取低三位)位。

0110：功能是当CN=0时，F=A逻辑右移一位；当CN=1时，F=A带进位逻辑右移一位。

《计算机组成原理》实验报告
一、实验目的
1.搭建并操作一个最基本的模型计算机。

2.建立对计算机组成及其原理的基本认识。

二、实验设备
1.TDN-CM+教学实验系统一套。

2.排线31条：8芯8条，6芯3条，4芯3条，2芯17条。

3.PC 机一台。

三、实验内容
1.一台简单模型计算机的结构
我们将算术逻辑运算器、控制器、寄存器、内部总线等部件搭接起来构
成一个CPU，然后再加上存储器、输入设备、输出设备即构成一台完
整的模型计算机。

其逻辑框图如下。

2.构造一台模型计算机
将组成一台计算机的基本模块组合起来。

在TDN-CM+实验系统中使用
连接导线（排线）将模型计算机的各个部件连接在一起，构成一台完整
的模型计算机。

连线图如下。

四、模型计算机的运行操作
1.打开实验系统的电源开关，点击图标CMP运行软件。

2.联机正常后，可测试连线是否正确。

先选择“【运行】--【通路图】”，再
选“【测试】--【开始】”（否则该菜单呈灰色显示），即弹出“系统测试
对话框”。

《计算机组成原理》运算器实验报告实验目录：一、实验1 Quartus Ⅱ的使用（一）实验目的（二）实验任务（三）实验要求（四）实验步骤（五）74138、74244、74273的原理图与仿真图二、实验2 运算器组成实验（一）实验目的（二）实验任务（三）实验要求（四）实验原理图与仿真图三、实验3 半导体存储器原理实验（一）实验目的（二）实验要求（三）实验原理图与仿真图四、实验4 数据通路的组成与故障分析实验（一）实验目的（二）实验电路（三）实验原理图与仿真图五、本次实验总结及体会：一、实验1 Quartus Ⅱ的使用（一）实验目的1.掌握Quartus Ⅱ的基本使用方法。

2.了解74138（3：8）译码器、74244、74273的功能。

3.利用Quartus Ⅱ验证74138（3：8）译码器、74244、74273的功能。

（二）实验任务1、熟悉Quartus Ⅱ中的管理项目、输入原理图以及仿真的设计方法与流程。

2、新建项目，利用原理编辑方式输入74138、74244、74273的功能特性，依照其功能表分别进行仿真，验证这三种期间的功能。

（三）实验要求1.做好实验预习，掌握74138、74244、74273的功能特性。

2.写出实验报告，内容如下：（1）实验目的；（2）写出完整的实验步骤；（3）画出74138、74244和74273的仿真波形，有关输入输出信号要标注清楚。

（四）实验步骤1.新建项目：首先一个项目管理索要新建的各种文件，在Quartus Ⅱ环境下，打开File，选择New Project Wizard后，打开New Project Wizard：Introduction窗口，按照提示创建新项目，点击“Next”按钮，再打开的窗口中输入有关的路径名和项目名称后，按“Finish”按钮，完成新建项目工作。

2.原理图设计与编译：原理图的设计与编译在Compile Mode（编译模式）下进行。

2.1．新建原理图文件打开File菜单，选择New，打开“新建”窗口。

计算机组成原理实验报告计算机组成原理实验报告姓名：专业：计算机科学与技术学号：计算机组成原理实验（⼀）实验题⽬：时标系统的设置和组合成绩：⼀、实验⽬的1、了解时标系统的作⽤2、会设计、组装简单的时标发⽣器⼆、实验内容参照时标系统的设计⽅法，⽤组合逻辑⽅法设计⼀个简单的节拍脉冲发⽣器，产⽣图1-6所⽰的节拍脉冲，并⽤单脉冲验证设计的正确性。

在实验报告中画出完整电路，写出1W 、0W 和1N 的表达式。

图1-6 简单的节拍脉冲发⽣器⼀周期的波形设计提⽰：1、由波形图求出节拍脉冲1W 和0W 的表达式，进⽽组合成1N 的表达式。

2、注意节拍电平1T 和0T 的翻转时刻应在0M 下降沿与M 的上升沿同时出现的时刻。

3、注意D 触发器的触发翻转要求。

三、实验仪器及器材1、计算机组成原理实验台和+5V 直流稳压电源2、集成电路由附录A “集成电路清单”内选⽤四、实验电路原理（实验电路原理图）时标系统主要由时钟脉冲发⽣器、启停电路和节拍脉冲发⽣器三部分组成成，结构如图1-1所⽰。

图1-1 时标系统组成1、时钟脉冲发⽣器主要由振荡电路、分频电路组成，其作⽤是产⽣⼀定频率的时钟脉冲，作为计算机中基准时钟信号。

如图1-2所⽰。

图1-2 时钟脉冲发⽣器组成2、启停电路计算机是靠⾮常严格的节拍脉冲，按时间的先后次序⼀步⼀步地控制各部件⼯作的，所以，机器启停的标志是有⽆节拍脉冲，⽽控制节拍脉冲按⼀定的时序发⽣和停⽌，不能简单地⽤电源开关来实现。

如图1-3所⽰。

图1-3 简单的启停电路为了使机器可靠地⼯作，要求启停电路在机器启动或停机时，保证每次从规定的第⼀个脉冲开始启动，到最后⼀个脉冲结束才停机，并且必须保证第⼀个和最后⼀个脉冲的波形完整。

如图1-4所⽰。

图1-4 利⽤维持阻塞原理的启停电路3、节拍脉冲发⽣器节拍脉冲发⽣器的作⽤是产⽣⼀序列的节拍电平和⼯作脉冲。

节拍电平是保证计算机微操作的时序性，⼯作脉冲是各寄存器数据的打⼊脉冲。

计算机组成实验报告实验一QuartusII EDA工具与VHDL基础实验实验目的此次实验主要作为计算机组成原理实验的前期练习，以便熟悉VHDL语言、原理图输入方法，以及EDA工具和EDA实验系统的使用方法。

下面利用器件库中的存储器模块，采用原理图输入方式，来设计一个简单的LPM_ROM,并通过编辑器在ROM中存入新内容。

通过这个设计，我们将初步了解QuartusⅡ的设计的流程和步骤。

1.建立工程A. 建立文件夹如 D:\lpm_rom ,注意：文件夹（还有文件名）名称中不能包含中文和空格。

B. 新建一个存储器初始化（.mif）文件。

打开QuartusII，在顶部菜单中选File -> New other files->memory initialization file ，单击OK，在弹出的对话框中输入字数64和字长 8，单击OK, 打开存储器初始化编辑窗口。

利用View 菜单命令，改变地址或字长的显示格式等，选择要编辑的字（反白显示），直接输入内容。

然后点File ->save as，在弹出的对话框中选择“保存在” D:\lpm_rom，输入文件名Mif1,文件名后缀选择.mif,取消最下面一行的Create new project based on this file 的选择框的对勾，点击保存完成。

C. 输入元件。

打开QuartusII，选File ->New Block Diagram/schematic File 单击 OK,进入图形输入界面，单击鼠标右键，点Insert ->Symobl…，在libraries库中选择需要的元件，（如果知道元件名称也可以直接输入），在这里我们在Name框中直接输入lpm_rom，点OK,在弹出的窗口中选择VHDL ，在What name do you want for the output file? 点Browse,选择元件存放的文件夹D:\lpm_rom，给元件取名lpm_rom0,点击next ,进入LPM_ROM选择对话框,在currently select device family 中选择芯片cyclone,选宽8位，64字节，选中Dual clock , 点next进入下一界面, 去掉已打勾的’q’output port,然后点next进入下一界面, 点browse，选前面已建立的D: D:\lpm_rom\ Mif1.mif文件, 点next -> next, Finish完成lpm_rom0的输入。

实践报告计算机组成原理--模型机设计报告作者姓名：专业：计算机科学与技术学号：指导教师：完成日期：年月号******学院计算机工程系摘要“计算机组成原理”是计算机科学与技术系的一门核心专业基础课程，在计算机专业中起了很重要的作用。

课程中分部分介绍了计算机的各个部件，我们有必要将它们组合起来以对计算机有一个整体的认识。

这次课程设计通过对一个简单模型机的设计与实现，是我们对计算机的基本组成、部件的设计、部件间的连接有更深的理解。

依次设计计算机的几个部件并进行连接使成为一个完整的模型机。

通过运行和调试，使之正常工作。

关键词：运算器；控制器；存储器；输入输出接口；模型机正文：一、课设目的要求：《计算机组成原理》是一门理论性、实践性均较强的专业基础课，要求学生具有一定的电路分析、指令系统编写能力、软件设计能力。

通过计算机组成原理实践周，要突出《计算机组成原理》理论联系实际的特点，培养实践动手能力。

1.培养学生运用理论知识和技能，构建建立问题逻辑结构，锻炼学生分析解决实际问题的能力。

2.培养学生使用PROTEUS软件分析和设计计算机内部器件的方法和技巧。

3.培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文献的能力。

4.通过实践设计，要求学生在指导教师的指导下，独立完成设计课题的全部内容，包括：（1）通过调查研究和上机实习，掌握PROTEUS软件的设计和仿真调试技能。

（2）掌握计算机系统的组成结构及其工作原理。

（3）设计实现一个简单计算机的模型机，并能够使用PROTEUS软件进行电路仿真验证二、课设内容：利用所学的计算机结构和工作原理的知识，要求学生独立完成简单计算机的模型机设计，并用PROTEUS软件进行验证。

在分析设计过程中，要求学生养成良好的习惯，学会分析实际问题，并利用所学的知识建立系统的逻辑结构，学会PROTEUS调试技巧和方法，通过逻辑设计和工程设计培养调试硬件电路的实际动手能力。

要求学生掌握数字逻辑电路中故障的一般规律，以及排除故障的一般原则和方法；锻炼分析问题与解决问题的能力，在出现故障的情况下，独立分析故障现象，并排除故障。

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。

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。

计算机组成原理实验报告一、实验目的通过本次实验，我们旨在深入了解计算机组成原理的相关知识，并通过实际操作，加深对计算机组成原理的理解。

具体目的如下：1.了解计算机的基本组成部件，包括CPU、内存、输入/输出设备等；2.学习计算机的基本工作原理，包括数据的输入、存储、处理和输出；3.熟悉计算机指令的执行过程，包括指令的取址、译码和执行；4.通过实验，巩固对计算机硬件及其工作方式的理解。

二、实验内容本次实验主要包括以下几个部分的内容：1.CPU的组成和工作原理2.存储器的组成和工作原理3.输入/输出设备的组成和工作原理4.计算机指令的执行过程三、实验装置和材料1.计算机主机2.显示器3.键盘4.鼠标5.实验板6.逻辑门集成电路7.示波器8.万用表四、实验步骤1.将计算机主机、显示器、键盘和鼠标连接好，并确保正常运行；2.连接实验板和逻辑门集成电路，搭建一个简单的逻辑电路；3.使用示波器和万用表测量逻辑电路的信号波形和电压；4.编写一个简单的汇编程序，包括输入、存储、处理和输出过程；5.使用计算机主机执行编写的汇编程序，并观察程序的执行过程。

五、实验结果与分析在本次实验中，我们成功地搭建了一个简单的逻辑电路，并使用示波器和万用表对其进行了测量。

通过测量，我们发现信号的电压和波形符合预期。

这说明逻辑电路的组成是正确的，能够正常工作。

在编写的汇编程序的执行过程中，我们观察到输入的数据被存储到内存中，并经过CPU的处理后，最终输出到显示器上。

这验证了计算机的基本工作原理，即数据的输入、存储、处理和输出。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了计算机组成原理的相关知识，对计算机的基本组成部件、工作原理和指令执行过程有了更深入的理解。

通过实际操作，我们学会了如何搭建一个简单的逻辑电路，并对其进行测量和观察。

总体而言，本次实验对于我们进一步学习和掌握计算机组成原理非常有帮助。

通过实际操作和实验结果的观察，我们对计算机的工作方式有了更加清晰的认识。

淮海工学院计算机工程学院实验报告书课程名：《计算机组成原理》题目：实验二移位运算实验班级：^ ^学号：^ ^姓名：^ ^1、目的与要求验证移位运算控制的组合功能。

2、实验设备ZYE1601B计算机组成原理教学实验箱一台，排线若干。

3、实验步骤与源程序移位运算实验原理图如图5所示， 74LS299功能表如表1所示表1 74LS299功能表1、移位操作：（1）置数，具体步骤如图6所示。

图62、移位，参照功能表改变S0 S1 T4 299-B的状态，按动微动开关KK2,观察移位的结果。

4、结果分析与实验体会本次实验目的在于验证移位运算控制的组合功能。

通过改变S0 S1 T4 299-B M的状态来观察在不同状态下数据的情况。

实验由于脉冲按钮的缘故导致结果不太明显，但是经过仔细的推理，在得到的相邻两个结果加上所有实验应有的中间值就很容易得到结果验证。

循环移位区别于一般移位的是移位时没有数位的丢失。

循环左移时，用从左边移出的位填充字的右端，而循环右移时，用从右边移出的位填充字的左侧。

例如：11010101循环左移：11010101——10101011——01010111——10101110——01011101——10111010——01110101——11101010——11010101循环右移：11010101——11101010——01110101——10111010——01011101——10101110——01010111——10101011——11010101带进位的就是把C位一起循环移动,把你想要的位(1或0)送进C,然后经过移位送到你想要的地方.（c=0）带进位的循环左移：C=0, 11010101——c=1，10101010——c=1，01010101——c=0，10101011——c=1，01010110——c=0，10101101——c=1，01011010——c=0，10110101——c=1，01101010——c=0，11010101 带进位的循环右移：C=0, 11010101——c=1，01101010——c=0，10110101——c=1，01011010——c=0，10101101——c=1，01010110——c=0，10101011——c=1，01010101——c=1，10101010——c=0，11010101 试验体会：由于实验设备的问题，本次实验很难做出来，不过大概的实验结果就是以上，自己感觉实验比较简单，就是仪器不太好，通过本次实验，我基本掌握了移位控制的实验原理。

计算机组成原理实验报告班级：0411202学号：2012211xxx姓名: kelory_lee2014年12月7日目录1.实验一Hamming码2.实验二乘法器3.实验三时序部件4.实验四CPU_算术逻辑单元5.实验五CPU_指令译码器6.实验六CPU_微程序控制器7.实验七-八CPU_无流水无cache实验1 Hamming码一.实验目的（1）对容错技术有初步了解，理解掌握海明码的原理（2）掌握海明码的编码以及校验方法二.实验内容（1）先连接JTAG线和USB线（CPU实验时才用接此线），然后接实验箱电源线，最后才可以打开电源。

（切记：不能带电插拔Jtag口，否则会损坏实验设备）（2）安装ByteBlaster：Quartus→tools→>programmer→HardwareSetup(在打开programmer窗口的左上角或从Edit菜单—> HardwareSetup 亦可打开)→选Hardware Settings→点击Add Hardware→Hardware type →Altera ByteBlaster→ok即可；Mode选Jtag。

（3）打开Quartus→tools→programmer→AddFile，将hamming.sof（在C盘的相应目录下）下载到FPGA中。

注意进行programmer时，应在program/configure下的方框中打勾，然后下载。

（4）在实验台上通过模式开关选择FPGA独立调试模式010。

首先输入的8位操作数对应开关SD15~SD8，编码后的hamming码在灯A0～A12上体现。

其次开关SA0是控制位，待校验的13位数据对应SD7～SD0与SA5～SA1。

最后比较的结果在灯R4～R0上体现。

观察实验现象并记录相应数据如对8位数据10101100进行hamming编码和校验。

第一，先手工计算校验位P5～P1＝_10111__，编码后的hamming码为__1101001101011。

计算机科学与技术学院计算机组成原理实验报告书实验名称八位补码加/减法器的设计与实现班级学号姓名指导教师日期成绩实验1八位补码加/减法器的设计与实现一、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.掌握8位补码加/减法运算器的设计方法。

4.掌握运算器电路的仿真测试方法二、实验任务1．设计一个8位补码加/减法运算器（1）参考图1，在QUARTUS II里输入原理图，设计一个8位补码加/减法运算器。

（2）创建波形文件，对该8位补码加/减法运算器进行功能仿真测试。

（3）测试通过后，封装成一个芯片。

2．设计8位运算器通路电路参考下图，利用实验任务1设计的8位补码加/减法运算器芯片建立运算器通路。

3．利用仿真波形，测试数据通路的正确性。

设定各控制信号的状态，完成下列操作，要求记录各控制信号的值及时序关系。

（1）在输入数据IN7~IN0上输入数据后，开启输入缓冲三态门，检查总线BUS7~BUS0上的值与IN0~IN7端输入的数据是否一致。

（2）给DR1存入55H，检查数据是否存入，请说明检查方法。

（3）给DR2存入AAH，检查数据是否存入，请说明检查方法。

（4）完成加法运算，求55H+AAH，检查运算结果是否正确，请说明检查方法。

（5）完成减法运算，分别求55H-AAH和AAH-55H，检查运算结果是否正确，请说明检查方法。

（6）求12H+34H-56H，将结果存入寄存器R0，检查运算结果是否正确，同时检查数据是否存入，请说明检查方法。

三、实验要求（1）做好实验预习，掌握运算器的数据传送通路和ALU的功能特性。

（2）实验完毕，写出实验报告，内容如下：①实验目的。

②实验电路图。

③按实验任务3的要求，填写下表，以记录各控制信号的值及时序关系。

表中的序号表示各控制信号之间的时序关系。

要求一个控制任务填一张表，并可用文字对有关内容进行说明。

⑤实验体会与小结。

四、实验预习内容1.实验电路设计原理及思路说明本实验利用基本逻辑门电路设计一位全加器（FA），如表1：表1-一位全加器（FA）电路的输入输出信号说明然后以此基础上实现八位补码加/减法器的设计，考虑到实现所需既可以实现加法又可以实现减法，所以使用了一个M输入来进行方式控制加减。

千里之行，始于足下。

计算机组成原理实验报告-中断实验计算机组成原理实验报告-中断实验实验目的：1. 了解中断的概念和工作原理；2. 掌握中断在计算机系统中的应用；3. 学会使用中断相关指令。

实验原理：中断是计算机系统中一种重要的通信和协调机制，它能够打破程序的顺序执行，使得系统能够响应外部事件。

在计算机系统中，中断分为外部中断和内部中断两种，外部中断是由外设或者其他处理器引起的，而内部中断则是由CPU内部产生的。

当中断发生时，CPU执行一段特殊的代码（中断服务程序），完成与中断事件相关的处理，然后返回到原来的程序继续执行。

实验步骤：本次实验将使用MIPS指令集来完成中断编程，以下是实验的具体步骤：1. 配置和初始化中断控制器：首先，我们需要在MIPS处理器中配置和初始化中断控制器，使其能够正确地响应外设的中断请求。

我们可以通过设置适当的位于中断控制器相关寄存器中的值来实现这一目标。

2. 编写中断服务程序：中断服务程序是用来处理中断事件的一段特殊代码，我们需要编写一个中断服务程序，在中断发生时进行相应的处理。

根据实际需求，中断服务程序可以完成一系列任务，如保存现场、处理中断事件、恢复现场等。

第1页/共2页锲而不舍，金石可镂。

3. 注册中断处理程序：将编写好的中断服务程序注册到中断向量表中，以便在中断发生时能够正确地调用。

4. 测试中断程序：编写一个测试程序，通过触发中断事件来测试中断程序的正确性和可靠性。

实验结果：经过以上步骤的操作和实验，我们成功地实现了中断程序的编写和测试。

在实验中，我们编写了一个简单的中断服务程序，在中断发生时，程序能够正确地执行相应的处理代码，并返回到原来的程序继续执行。

实验心得：通过本次中断实验，我对中断的概念和工作原理有了更加深入的了解。

中断作为计算机系统中的一个重要的通信和协调机制，能够使系统能够及时响应外部事件，提高系统的并发性和实时性。

实验过程中，我学会了使用中断相关指令，并成功地编写和测试了一个简单的中断服务程序。