计算机组成原理实验

成绩：计算机原理实验室实报告课程姓名专业

计算机组原理姜香玉网络工程学号:132055215日期

2015年月工计算机工系

计算机原理实验室验报告实验一：算器实验实验环境PC机＋＋emu8086＋proteus仿真器一实内1.熟proteus仿真系2.设并验证位数逻辑单元功能3.现输入输出锁存4.现8算数逻辑单元二理分或算分实验原理：

实验日期2015年.算术逻辑运算单的核心是由构可进行二进制数的算术逻辑运算74LS181的种工作方式可通过设置其控制信来实现正确设的个控制信号，会运算据锁存器内的数据由于数据锁存器经把数据锁存,只要的控信号不变，那么的出数据也不发生改变。输出缓冲器采用74LS245，当控制信为低电平,74LS245导，把74LS181的运算结果输出数据总,高电平时，的输出为高阻。实验中所用的运器数据通路如图所示。其中运算器由两74LS181以/串形式构成8位长的运算器的输出经一个三态门（74LS245以8芯平线方式和数据总线相运算器的个数据输入端分别由二个锁存(74LS273)锁存器的输入亦以扁平线方式与数据总线相，数据开(INPUTDEVICE）用给出参与运算的数据，经一三态门（74LS245以芯扁平线方式和数总线相,数显示灯(BUSUNIT）和数据总线相连，用来显示据总线内容。0

计算机原理实验室验报告三．实现方法（

含实现思路、程序程图、实验电路图和源程列表等)实现电路图：1.设并验证4位算数逻辑单元的功能2.实8位算数辑单元1

计算机原理实验室验报告四实验结分析（含行结果验证输出显示信息图形调试过程中所遇的题及处理方法等

）（一）验证了基要,实现了计并验4算数逻辑单元、实现输入输出锁、实现8位算数逻辑单元功能。运行结果：图一2

计算机原理实验室验报告图二：（二）思考问:单总线，双总和三总线结构在设计上的异同答单总线构对这种结构的运算器来在同一时间内只能一个操作数放在单总线上。为了两个操作数输入到，需要分两次来做，而且还需要A，B个缓冲寄存器结的主要缺点是操速度较.虽然这种结构中输入数和操作结果需要三次串行的通操作，但它并不会对每种指都增加很多执行时间。只有在对都是CPU寄存器中的两个操作数进行操时，单总线结构的运算器才会造一定的时间损失.但是于它只控制一条总线，故控制路比较简单。双总线结构：在种结构,两操作数同时加到ALU进行运算只需一次操作控制而马上就可以得到运算结.条总线各自把其数据送至ALU的入端因而3

计算机原理实验室验报告必须在ALU输端设置缓冲寄存.为,操作的控制要分步完成(1）在ALU的个输入端输入操数，形成结果并送入缓冲寄存(2把结果送入目的寄存器。三总线结构：在总线结构,ALU的个输入端分别由两条总线供，而ALU的输出则与第三条线相连。这样，算术逻辑操作可以在一步的控制之内完成。另，设置了一个总线路器。如果一个操作数不需要改，而直接从总线2传送总线3，那么可以通过控总线旁路器把数据传出；如需修改，那么就借助于ALU。五结完成了本次实验求的设计并验4算数逻辑单元、实现输入出锁存、实位算数逻辑单元的验内容。学会了如何使用仿系统，掌握了运算器工作原熟悉了算术运算运算过程以及控制这种运算的4

计算机原理实验室验报告实验二寄存实验实验环境PC机＋2003＋emu8086＋proteus仿器一实内1.解CPU运算器中寄存器的作用2.计并验证寄存器组（少四个寄存器）3.现更多的寄存器（至8个）二理分或算分单元电:

实验日期2015.10实验中所用的寄器数据通路如图所示。由74LS373组寄存器寄存器的输接口用一芯扁平线连至线接口寄存器的输出接口用一8芯平连至BUS总线接口。经CBA二进控制开关译码产生数据出选通信号LDR0、LDR1、LDR2为数据写入允许号，由二进制控制开关模均为高电平有效。5

计算机原理实验室验报告三．实现方法（

含实现思路、程序程图、实验电路图和源程列表等）实验电路：1.设并验证寄存器组2.扩成四组由空间有限，能实现两组）6

计算机原理实验室验报告四．实验结果分（含执行结验证、输出显示信息、图、调试过程中所的问题及处理方法）（一）验证了基要求，实现了设计并验证寄存组（至少四个寄存器更的寄存器（至少个）的功能运行结图一（二）思考问题随着寄存器的增,电路设计的复杂度是什么例增大答：在电路设计，随着寄存器的增多，电路设的复杂程度是成倍增大的。7

计算机原理实验室验报告五结完成了本次实验求的设计并验证寄存器组（至四个寄存器更多的寄存器（至少个)的功能的实验内容学会了如何扩展多组寄存以及寄存器的工作原.白了运器中计器的作用：（1）可将寄存器内数据执行算术及逻辑运算。（2）存于寄存器内地址可用来指向内存的某个位置，即寻址。（3）可以用来读写据到电脑的周边设备。8

计算机原理实验室验报告实验三输入出实实验环境

ISIS仿真软件

实验日期2015。11实现方：实验（19

计算机原理实验室验报告实验（2实验结果分析

计算机原理实验室验报告实验四微程控制实验实验环境PC机＋Win7＋proteus仿器

实验日期2015.12一

．实验内基本要求：1.掌握微程控制器工作原理2设计并实指令的微程序段二．理论析或算分析程序查询方式是简单、经济的I/O方式，通常接口中至少有两个寄存器，一个是数据缓冲寄存即数据端口来存放与方式通接中至少有两个寄存器一个是数据缓冲寄存器，即据端口，用来存放与CPU进传送的数据信息；另一个供进行传送的数据信息;另一个是供查的设备状态寄存器，这个存器由多个标志位组其中最重要的是“外准备就绪"标（输入或输出设备准备就绪标志可以不是同一位)。当要的是“外设准就绪”标志输入或输出备的准备就绪标志可以不是同。当得到这位标志后进行判断以定下一步是续循环等待还是进行得到这标志后就进行判断，以决定一步是继续循环等待还是进行I/O传送。三．实现法（含实现思路、程序流图、实验电路图和程序列表等)实验电路图1

计算机原理实验室验报告将数据送入存器：CPU从锁存中读取数据：

计算机原理实验室验报告准备读取下个数据：四．实结分析过程分析：

含执行结果验证、出显示信息、图形、调试程中所遇的问题及处理方等）在输入设备备好数据时出一个选通信号将数据通过线接收器74LS245入总线，然后过总线把数传送到锁存器（图中的U2时将D触发器U3的Q输出端为（即灯READ_NEXT亮),表示接口中已经有数即准备绪).CPU要从外设输入数据时,先执行输入指令读取态字，如，再执行输入指令从锁存中读取数据同时把DE_C2D置为1表示可以备从外设接下一个数据;如果READ_NEXT=0踏步等待,直至READ_NEXT=1为止。五

结论通过本次实，我掌握了程序查询的基本思想以及工作流程通过仿真电路，虽然实中遇到问题，但在老师和同学的帮助下，最终是实现了程序查询方式的输接口和输出接口的工作流程仿真，完成了本次验。

计算机原理实验室验报告实验五微程设计验实验环境PC机＋2003＋proteus仿真器

实验日期2015.12一实内1.了微程序执行过程2.设并实现指令的微程序执行过程3.分取指过与微地址的关系二理分或算分1、微程序的设计理论分析或算法析⑴微地址显示灯显示的是后续微地址，而26位示灯显示的当前微单元的二进制控制位。⑵微控制代码输出锁存器273(0—2及续微地址输出锁存器M7～M2(74LS74)⑶CK0、CK1、CK2、CK3为微控制器微码锁存输出控制位。⑷T2为后续微地址输出锁存控制位，在型机运行状态有.⑸微控制程序存贮器6116片选端CS0、CS1、CS2受于管理CPU(89C52⑹微控制程序存贮器6116读、写端OE、WE均受于管理⑺SE5~SE0是指令译码输入端，通过译码器确定相应器指令的微代码入口地址。⑻片245在CPU管理下产生装载微代码程序所需的四路8位数据总线及低5地址线。⑼管理CPU）及大规模可编程辑器件MACH128N是统的指挥与控制中心。

计算机原理实验室验报告这种方式的特点微程序控制部件中的微地址中微地址产生线路主要是微地址计数器MPCMPC初值由微程序首址形成路根据指令操作码编码形成微序执行过程中该计数器量计数产生下一条微令地址这使得微指令格中可以不设下地址场短了微指令长度，使微程序控制部件结构较简单。微程序必须存放在控存若干连续单元。2）断定方式微程序控部件示意图微指令中设有“地址"，他指出下条指令的地址，这使一条指令的微程序中的微指令在控存中一定要连续存放。在微程序执过程中。微程序控制部件中的微址形成电路直接接微指令下地址场信息来产生下微指令地址微程序的首也由此微地址形成线路根据令操作码产生三、实现方法（

含实现思路、程序程图、实验电路图和源程列表等）将全部微程序微令格式变址的二进制代码表

计算机原理实验室验报告四实结果分含执行结果验证输出显示信息、图、调试过程中所的问题及处理方法）（一）验证了基要求，实现了设计并实现指令微程序执行过程、分析取指过程微地址的关系的功.五．结论完