计算机组成实习实习报告

1、学号：20计算机组成原理实习报告20142015学年秋季学期学院：信息与控制工程学院专业班级：计算机科学与技术12-1班姓名：陈斌实习日期：2014年12月15日12月19日实习成绩:评阅教师:评阅日期:计算机组成原理实习报告一、实习目的和要求计算机组成实习是计算机组成原理教学的重要组成部分。它除验证课堂教学外，是巩固和深化所学到课堂知识的重要环节。通过实习要求学生了解计算机硬件的设计、制造过程，掌握计算机硬件的用途和发展方向，牢固地建立起计算机系统的基本概念。二、实习地点、时间三、实习的收获、体会以及对实习工作的建议时间实习地点实习项目及内容摘要2014-12-15校内戊1-411实习动员2

2、014-12-16图书馆了解微程序控制器模型机所需芯片的工作原2014-12-17校内戊1-411理，为设计模型机作准备。2014-12-18校内戊1-411嵌入式系统讲座2014-12-19校内戊1-411熟悉计算机组成原理虚拟平台，了解运算校内戊1-411器、存储器、-微程序控制器电路原理，进行微程序控制器模型机数据通路图、指令周期流程图设计、机器指令和微指令设计，编写相应的微程序计算机网络系统讲座模型机逻辑电路搭建模型机调试与验证实习答辩整理资料、撰写实习报告本次实习加深了我对嵌入式开发的理解，对各类运算器、选择器以及存储器的使用有了更加深刻的认识，可以独自完成一些加法器总线控制等结构的

3、搭建。因为先前有学习过单片机开发，所以在这次实习过程中接受的不是那么吃力，以前对计算机内部硬件方面上的处理方式一直懵懵懂懂，通过这次实习对计算机内部的机构更加的清晰了，各个组件之间的配合关系也更加的明了，虽然还没有能力独自搭建一个完善的模型机，但是我有自信理解模型机的各个组成部分。在实习过程中虽然碰到关于知识方面的问题很少，但还是有不如意的地方，首先是实验指导和实验平台上的内容不是对应的，导致通过实验指导理解实验电路图很吃力，其次是实验平台的可操作性非常差，不能移动试图导致无法细致的观察个别地方的详细线路，而且在总线控制那个试验中经常崩溃，导致我在总线控制的理解上不是很到位，希望能够优化一下这

4、个实验平台。本次实习给我的收获非常大，虽然我日后的工作方向不在嵌入式开发，但为我以后日常的一些娱乐创造提供了很大的技术支持，相信通过这次实习后我会做出一些有趣的小玩意。四、本专业前景的看法与大多数的同学不一样，在专业分流前我排名年级前列，也就是说我是自愿选择计算机这门专业的，我一直对计算机抱有浓厚的兴趣，当然也对计算机的前景非常看好，计算机一直是一门飞速发展的学科，涵盖了很多方面，单单是嵌入式开发就够成为一门专业了，现在智能穿戴与智能家居的兴起也进一步的带动了嵌入式开发的发展，而这仅仅是硬件方向的发展。在软件方面，各种平台如OSWINDOW8JNUX等数不胜数，以及各种开发语言与环境，都有其用

5、武之地，也就是说，这么庞大的一门学科只要有本事就业是不成问题的，现在人们的生活已经离不开计算机，计算机丰富了人们的日常生活，将原本灰暗的世界变得多姿多彩，相信日后的方方面面都需要应用到计算机，这是一个趋势，所以计算机专业的潜力可以说是无限的。五、微程序控制器模型机设计说明1设计目的融会贯通计算机组成原理课程各章教学内容，通过知识的综合运用，加深对计算机各模块工作原理和相互联系的认识，建立清晰的整机概念。2设计任务设计微程序控制器模型机。设计采用五条机器指令：IN（输入）、ADD（二进制加法）、STA（存数）、OUT（输出）、JMP（无条件转移），指令功能如下:助记符说明IN将输入数据送R0寄存

6、器ADDaddrRO+addrR0STAaddrR0-addrOUTaddraddrLEDJMPaddraddrPC3详细设计说明（包括数据通路图、指令周期流程图；机器指令和微指令设计、模型机逻辑电路设计、调试验证说明等内容）模型机数据通路图微指令格式设计根据模型机的数据通路图，微指令格式如下:卩A5卩A0:6位后续微地址A、BP:译码字段，P字段中的P1P4为四个测试字位，其功能是根据机器指令及相微指令24212019181716151312109761控制信号S3S0MCNRDM17M16ABPuA5uA0A字段B字段P字段151413控制信号121110控制信号987控制信号000000

7、000001LDRI001RS_G001P1010LDDR1010RD_G010P2011LDDR2011RI_G011P3104文档i来源妒:从网络收集整理0.worc?版本可编9iG欢迎.1下载支持0F0P4101LOAD101ALU_G101AR110LDAR110PC_G110LDPC应微代码进行译码，使微程序转入相应的微地址入口，从而实现微程序的顺序、分支、循环运行；B字段中的RS-B、RD-BRI-B分别为源寄存器选通信号、目的寄存器选通信号及变址寄存器选通信号，其功能是根据机器指令来进行三个工作寄存器R0R1及R2的选通译码；A字段中的LDRI为从输入设备组件中读入数据使能控制信

8、号。指令周期流程图“取指”是公用微指令，为了确定不同机器指令有各自不同的微程序转向，以指令寄存器的前4位（IR7IR4）作为测试条件，即P1指令测试字段，对于五条机器指令，就可以有五路P1测试分支。由微程序流程图中可以看到，在执行机器指令IN的时候要执行三条微指令：01、02和10,每个微指令需要一个CPU周期来执行，所以执行一条机器指令IN需要三个CPU周期。机器指令和微指令代码设计根据指令周期流程图和微指令格式，将每条微指令和机器指令代码化。程序使用五条机器指令，从起始地址00H开始执行，程序先从输入设备读入数据，与内存地址为OAH中的数据进行相加并存入内存地址OBH中，最后在输出设备中显

9、示，程序循环运行，直到用户中断为止。1.微指令代码微地址S3S2S1S0MACNWEM17M16ABPA5卩A00000000001100000010001000001000000011110110110000010020000000011000000010010000300000000111000000000010004000000001011000000000101050000000110100010000001100610010101100110100000000107000000001110000000001101100000000000010000000000011100000001

10、111011011000001112000000011110110110000111130000000111101101100011101400000001111011011001011015000000101000001000000001160000000011100000000011111700000000101000000001010120000000011110110110010010210000000111101101100101002200000000101000000001011123000000011000000000000001240000000000100000000110

11、00250000011100001010000000012600000000110100011000000127000001110000101000010000300000011010001010000100002.机器指令代码地址（二进制）内容（二进制）助记符说明0000000000000000IN将输入数据送R0寄存器0000000100010000ADD0AHRO+0AHR00000001000001010地址0000001100100000STA0BHR00BH0000010000001010地址0000010100110000OUT0BH0BHLED0000011000001011地

12、址0000011101000000JMP00H00HPC0000100000000000跳转地址0000101000000001加数，可自定00001011求和结果保存在0B单兀中硬件资源4LS181芯片两片，memory6116片，微程序控制存储器芯片一片，编译器芯片一片，八位同步计数器芯片一片，ALU_G芯片一片，PC_G芯片一片，74LS273芯片若干，输入，输出芯片各一片，选择器芯片若干，连接器芯片若干，灯泡若干，开关若干等。平台中模型机搭建六、对所学专业的认识和了解（选择可以反映实习收获且对计算机组成原理课程有进一步理解与掌握的内容，自立题目）“大智移云外”是当今世界主流技术发展的5

13、个方向，分别为大数据，智能穿戴，移动平台，云计算和外包，可以说，计算机专业依旧有强劲的发展势头，且呈多元化的发展法相，其中智能穿戴是现在正逐步火爆的一个方向，它涉及到的最基本的就是就是嵌入式开发。计算机组成原理在我看来就是是学习嵌入式开发的基础，想要成为嵌入式开发的大牛必须精通计算机组成原理，当今热度飙升的智能穿戴和智能家居都涉及到了嵌入式开发的技术，他们外表看似高端其实就是内部装载了各式传感器与运算器，即便如此也不是随便抓起一个人就能成就一番事业的，对计算机内部原理认识不够的话是无法做出最优的解决方案的，这一点在编写程序的过程中也能体现出来，从最早的286、386到现在的64位机以及下一代的128位机，计算机硬件的发展速度是无法想象的，但是其核心原理是亘古不变的，依旧是冯诺依曼体系，所以精通了计算机组成原理的话即便我们的计算机再往下发展十代，对于我们而言也不过是它的容量和速度有了很大提升，而本质却没有改变，在程序方面的体验也是如此，在我看来可能就是数据类型表示的范围更大了，数组定义的范围也更宽了，但是理解了更深层次的计算机原理的话，就可以根据计算机内部各种运算器的特性编写特别的算法，是算法更快更有效