计算机组成原理实验文档

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。

上海大学计算机学院《计算机组成原理实验》报告12 姓名学号时间机位指导教师实验名称：建立汇编指令系统一、实验目的1.建立一个含中文助记符的汇编指令系统。

2.用建立的指令系统编制一段程序，并运行之。

二、实验原理1. 汇编表文件:这个文件的后缀为.DAT,它是一个二维表格式文件，其每一行对应一条指令，这个表共有3列，如图1。

第一列是指令的汇编助记符，宽度为20个半角字符。

第二列是指令的16进制编码形式（机器指令），在实验箱系统就是指令的微程序在μEM中的起始地址，宽度为8个半角字符。

第3列是这条指令的字节数，宽度为1个半角字符，这是本表的重要汇编信息，也是设立本表的原因之一。

这个文件的主要作用是：当编译（汇编）源程序时，查此表把汇编指令翻译成机器指令。

即这就是汇编表。

构造这个表文件时也不能带标题行。

利用已有.DAT文件做为模板来构建新指令系统比较方便。

具体操作见实验提示。

2. 微程序型指令文件：这个文件的后缀为.MIC,它也是一个二维表格式的文件，其每一行对应一条微指令，这个表共有11列（字段），每一列都定义好了属性和宽度，例如：图2是指令集insfile1.MIC的格式，这个指令集的全部内容见指导书103页到110页。

这个表的主要作用是：当系统调用此文件时把其第4列“微程序”的内容送入其第3列“微地址”指定的μEM（微程序存储器）单元。

即初始化μEM。

表的第一列为指令的汇编助记符,内容与表1的第1列一致。

5到11列是对本行微指令的说明，内容可以省略。

构造这个表文件时不能带标题行。

利用已有.MIC文件做为模板来构建新指令系统比较方便。

具体操作见实验提示。

3. 指令的机器码文件:这个文件的后缀为.MAC, 也是一个二维表格式文件，每一行对应一条指令，表共有5列，如图3。

第1列是汇编助记符，宽度14，与表1的第1列一致。

第2列是机器码1，它是指令的微程序在μEM中起始地址的二进制表示，其最后两位是对R0～R3的选择，所以与表2的第3列一致，宽度为15。

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。

实验1 通用寄存器实验一、实验目的1.熟悉通用寄存器的数据通路。

2.了解通用寄存器的构成和运用.二、实验要求掌握通用寄存器R3~R0的读写操作.三、实验原理实验中所用的通用寄存器数据通路如下图所示。

由四片8位字长的74LS574组成R1 R0（CX）、R3 R2（DX）通用寄存器组。

图中X2 X1 X0定义输出选通使能，SI、XP控制位为源选通控制。

RWR为寄存器数据写入使能，DI、OP为目的寄存器写选通。

DRCK信号为寄存器组打入脉冲，上升沿有效.准双向I/O输入输出端口用于置数操作,经2片74LS245三态门与数据总线相连。

图2—3-3 通用寄存器数据通路四、实验内容1.实验连线连线信号孔接入孔作用有效电平2.寄存器的读写操作①目的通路当RWR=0时，由DI、OP编码产生目的寄存器地址，详见下表.通用寄存器“手动／搭接”目的编码②通用寄存器的写入通过“I/O输入输出单元”向R0、R1寄存器分别置数11h、22h，操作步骤如下：通过“I/O输入输出单元”向R2、R3寄存器分别置数33h、44h，操作步骤如下：③源通路当X2~X0=001时，由SI、XP编码产生源寄存器，详见下表.通用寄存器“手动／搭接”源编码④ 通用寄存器的读出关闭写使能，令K18（RWR ）=1，按下流程分别读R0、R1、R2、R3。

五、实验心得通过这个实验让我清晰的了解了通用寄存器的构成以及通用寄存器是如何运用的，并且熟悉了通用寄存器的数据通路，而且还深刻的掌握了通用寄存器R3~R0的读写操作。

实验2 运算器实验一、实验目的掌握八位运算器的数据传输格式,验证运算功能发生器及进位控制的组合功能.二、实验要求完成算术、逻辑、移位运算实验，熟悉ALU 运算控制位的运用.三、实验原理实验中所用的运算器数据通路如图2-3—1所示。

ALU 运算器由CPLD 描述。

运算器的输出FUN 经过74LS245三态门与数据总线相连,运算源寄存器A 和暂存器B 的数据输入端分别由2个74LS574锁存器锁存，锁存器的输入端与数据总线相连，准双向I/O 输入输出端口用来给出参与运算的数据，经2片74LS245三态门与数据总线相连。