计算机组成原理512×16位存储器课程设计报告

计算机组成原理512×16位存储器课程设计报告目录第一章课设任务概述 11.1课设目的 11.2课设任务 1第二章课设内容 22.1画指令流程图 22.2芯片设计 52.3设计运算器 62.4认识计算机硬件系统 9第三章 个人总结 103.1主要结论 103.2对课设的认识 10参考文献 11上海电机学院计算机系统维护实训报告第13页第一章课设任务概述1.1课设目的通过课设，掌握计算机系统软硬件维护的方法，并能利用所学知识，完成课设内容。1.2课设任务参考给出的或者课本上的计算机的硬件（应有中断功能）组成，写出给定的指令格式的指令的执行流程；设计存储器。按要求拓展存储器，并画出其各个引脚与CPU的连线。要求用128K×16位的SRAM芯片设计512K×16位的存储器，SRAM芯片有两个控制端：当CS有效时该片选中。当W/R=1时执行读操作，当W/R=0时执行写操作。用64K×16位的EPROM芯片组成128K×16位的只读存储器。设计计算机运算器（包括逻辑框图与指令系统，以及各指令的微程序流程图）了解计算机的硬件系统。就计算机的某些硬件组成部分，说明对其认识。简单的类MIPS多周期流水线处理器的实现实验。第二章课设内容2.1画指令流程图1.参考给出的或者课本上的计算机的硬件（应有中断功能）组成，写出完成下面给定的指令格式的指令的执行流程；（1）完成“异或”运算“异或”指令的指令格式操作码DRSR启动启动PC->AR->ABUSDBUS->DR->IRPC+1->PC译码或测试IR->AR->ABUSDBUS->DR->ALUDBUS->SR->ALUALU->ACDBUS->DR2.把一个内存单元中的内容读到所选择的一个累加器中。操作码DRSR启动启动PC->AR->ABUSDBUS->DR->IRPC+1->PC译码或测试IR->AR->ABUSDBUS->SR->DR3.给出STA（存数）指令执行流程，其指令格式如下：助记符机器指令码说明③STAaddr00100000××××R0[addr]启动启动PC->AR->ABUSDBUS->DR->IRPC+1->PC译码或测试IR->AR->ABUSR0->DRDR->DBUS2.2芯片设计要求用128K×16位的SRAM芯片设计512K×16位的存储器，SRAM芯片有两个控制端：当CS有效时该片选中。当W/R=1时执行读操作，当W/R=0时执行写操作。用64K×16位的EPROM芯片组成128K×16位的只读存储器。试问：。数据寄存器多少位？地址寄存器多少位？共需多少片EPROM?画出此存储器组成框图。 <1>数据寄存器需要16位；<2>地址寄存器需要20位，其中只读存储器需要地址线16位其中有一位为1:2译码器；SRAM组成的512K*16的存储器需要19位地址线，且与只读存储器共用A0~A15这16根地址线，其中A18，A19两根组成2:4译码器。<3>共需要EPROM2片。各个芯片与CPU的连线如下：112301CSW/RCSW/RA19A18A17CA16PA15…A0UW/RD0…D15CS128K*16SRAMW/RCS128K*16SRAMW/RCS128K*16SRAMW/RCS128K*16SRAMW/R2：4译码器1:2译码器 032.3设计运算器设计计算机运算器（包括逻辑框图与指令系统，以及各指令的微程序流程图）信号S3S2S1S0CnMX1X0OICLCPSCGOTLPOBGIP+1DRMLDWCRCRR读WR写有效电平********011*000001000001取指微指令000000001000101101101010008B6ADECAi0000000010000010110011100082BE110001111010100111001101C7A9CD00000000100010100110101100446ANOTAi0000000010000010110011000082BE110001111010100111001101C7A9CD000000001000101001101011008AINCAi0000000010000010110011100082BE110001111010100111001101C7A9CD000000001000101001101011008A指令助记符指令功能节拍微操作控制信号DECAi(Ai-1)→AiT1(Ai)→IDB→TMP→ALUA,B,RR,CT,OT(ALU-1)→ACn,M,S3,S2,S1,S0X0,X1,CAT2(A)→BUFFER→IDB→AiOB,A,B,WRNOTAi(NOTAi)→AiT1(Ai)→IDB→TMP→ALUA,B,RR,CT,OT(notALU)→ACn,M,S3,S2,S1,S0X0,X1,CAT2(A)→BUFFER→IDB→AiOB,A,B,WRINCAi(Ai)→AjT1(Ai)→IDB→TMP→ALUA,B,RR,CT,OT(ALU+1)→ACn,M,S3,S2,S1,S0X0,X1,CAT2(A)→BUFFER→IDB→AjOB,A,B,WR指令系统：微程序流程图：2.4认识计算机硬件系统了解计算机的硬件系统。就计算机的某些硬件组成部分，说明对其认识。目前大多数计算机根据冯.诺伊曼体系结构的思想来设计的。该体系结构的计算机具有共同的基本配置。即通常“五大件”组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。其中控制器和运算器共同组成了中央处理器（CPU），中央处理器是计算机中很重要的逻辑控制和运算部件。中央处理器主要是将运算器和控制器集成在一起，其特点就是：可以进行算术和逻辑运算；可保存较少量的数据；能对指令进行译码并执行规定的动作；能和存储器、外设交换数据；提供整个系统所需要的定时和控制；可以响应其他部件发来的中断请求等。中央处理器和主存储器一起组成了计算机的主机部分，主机以外的硬件装置组成外围设备，即通常的输入输出设备。运算器可以实现各种算术和逻辑运算。运算器由累加器、通用寄存器和算术逻辑单元组成，其核心是算术逻辑单元ALU。运算器包含ALU算术逻辑单元和一系列寄存器组成。其中的累加器是一个特殊的寄存器，通常用于存放中间结果和最后结果，还有操作数；控制器控制各个部件动作，能识别和翻译指令代码，向各个部件发出控制信号，进行计算机的协调和动作。计算机CPU中一个很关键的部件就是程序计数器PC，它是一个特殊的寄存器，记录着将要读取的下一条指令在存储器中是位置一般控制器读取指令。控制器的基本任务就是按照程序所给出的指令序列，从存储器取出一条指令放到控制器中，进行译码分析，然后执行相应操作。存储器的主要功能是存放数据和数据。程序和数据在计算机中都是以二进制数的形式表示的。存储器是用来存放程序和数据的器件，是计算机各种信息的存放和交流中心。存储器可以分为外存和主存，外存一般由磁盘等构成，容量大，但是存取相对速度慢；主存中，又分为RAM、ROM，静态RAM集成度底，但是存取速度可以和CPU相匹配，一般用做高速缓存（cache），SDRAM则是计算机运行过程中存放程序和数据等的主体，SDRAM一个比较显著的特点是断电后数据则消失，不会保存记录，而且在计算机运行过程中需要不断上电刷新；ROM一般存放BIOS等不可更改的程序，而且断电后数据仍会被保留。输入输出设备一般是键盘、鼠标、显示器、磁盘、打印机、扫描仪和网络终端设备。输入设备就是将用户的要求变成机器信号传入计算机，使得计算机可以接受到任务要求，从而进行相应的处理，常用的输入设备有鼠标、键盘等；输出设备则是将计算机运算结果或者中间结果和处理好的信息结果以用户可以接受的方式进行显示，常见的输出设备为显示器、打印机等。计算机总线BUS是连接计算机各个硬件部分的分时共享的公共信息传送线路。计算机系统总线又可以分为数据总线，地址总线和控制总线，三总线通过分别传送各自的信号分工协作，使得计算机各个部件进行信息的交流与处理。个人总结3.1主要结论本文主要对计算机组成与系统结构课程进行了归纳与实际运用。利用我们平时所学习的存储器的组成、扩展以及它们与CPU的连接方式等知识，根据题目要求设计存储器，包括存储区芯片的组成，总线的根数和连接方式。以及设计一个运算器，其中包括对微指令的理解和应用等。3.2对课设的认识通过这次的计算机组成原理的课程设计，我对计算机内部元件的工作原理有了进一步的了解与认识。许多在课堂上没有听懂，没有学会的知识在课程设计的过程中暴露无遗，不过积极的方面是通过课程设计，我把这些知识上的明显漏洞给补上了。我对机器指令及微指令的的编码方法不了解，对计算机各部件的组成和工作原理也不是很理解。为了弄清楚这些问题，我又把课本拿出来重新学习相关的章节。虽然理论知识很重要，但是像我们这种工学类的课程，更重要的还是实践。理论联系实际，才能更好的掌握所学的知识。在机房上机的时候也遇到了一些问题，不过在请教了同学和老师之后，这些问题也都一个个迎刃而解。对计算机组成原理的理论知识有了更深刻的理解，对于以前一知半解的东西也有了充分的理解。因为课程设计是要求将以前在课堂上学的理论知识运用到实际的设计当中去，但是在设计过程中，我们一定会碰到各种各样的问题。但是为了解决这些问题，我们一定会更加仔细认真的去翻阅自己以前学过但是以为已经了解熟悉的东西。这在无形中帮助我们加深对所学知识的了解及运用能力，并且让我们明白什么地方是我们真正需要去关注的。而且这样我们对课本以及以前学过的知识有了一个更好的总结与理解。而课程设计需要我们不但通过翻阅复习以前学过的知识而且需要查阅更多的相关信息，如去图书馆查阅相关的书籍，去网上搜索相关的材料，最终确立了设计方案。

参考文献[1]陈泽宇．清华大学出版社．计算机组成与系统结构，2021年第二版[2]肖铁军.清华大学出版社。计算机组成原理，2021年6月第一版

致谢本文需要感谢赵孟德老师的帮助，还要感谢我们班其他的同学，在我们组遇到问题的时候，他们也是积极给予帮助。最后还得感谢同组的其他3位同学一起完成这次的课设。

社会实践报告系别：班级：学号：姓名：作为祖国未来的事业的继承人，我们这些大学生应该及早树立自己的历史责任感，提高自己的社会适应能力。假期的社会实践就是很好的锻炼自己的机会。当下，挣钱早已不是打工的唯一目的，更多的人将其视为参加社会实践、提高自身能力的机会。许多学校也积极鼓励大学生多接触社会、了解社会，一方面可以把学到的理论知识应用到实践中去，提高各方面的能力；另一方面可以积累工作经验对日后的就业大有裨益。进行社会实践，最理想的就是找到与本专业对口单位进行实习，从而提高自己的实战水平，同时可以将课本知识在实践中得到运用，从而更好的指导自己今后的学习。但是作为一名尚未毕业的大学生，由于本身具备的专业知识还十分的有限，所以我选择了打散工作为第一次社会实践的方式。目的在于熟悉社会。就职业本身而言，并无高低贵贱之分，存在即为合理。通过短短几天的打工经历可以让长期处于校园的我们对社会有一种更直观的认识。实践过程：自从走进了大学，就业问题就似乎总是围绕在我们的身边，成了说不完的话题。在现今社会，招聘会上的大字报都总写着“有经验者优先”，可还在校园里面的我们这班学子社会经验又会拥有多少呢？为了拓展自身的知识面，扩大与社会的接触面，增加个人在社会竞争中的经验，锻炼和提高自己的能力，以便在以后毕业后能真正真正走入社会，能够适应国内外的经济形势的变化，并且能够在生活和工作中很好地处理各方面的问题，我开始了我这个假期的社会实践-走进天源休闲餐厅。实践，就是把我们在学校所学的理论知识，运用到客观实际中去，使自己所学的理论知识有用武之地。只学不实践，那么所学的就等于零。理论应该与实践相结合。另一方面，实践可为以后找工作打基础。通过这段时间的实习，学到一些在学校里学不到的东西。因为环境的不同，接触的人与事不同，从中所学的东西自然就不一样了。要学会从实践中学习，从学习中实践。而且在中国的经济飞速发展，又加入了世贸，国内外经济日趋变化，每天都不断有新的东西涌现，在拥有了越来越多的机会的同时，也有了更多的挑战，前天才刚学到的知识可能在今天就已经被淘汰掉了，中国的经济越和外面接轨，对于人才的要求就会越来越高，我们不只要学好学校里所学到的知识，还要不断从生活中，实践中学其他知识，不断地从各方面武装自已，才能在竞争中突出自已，表现自已。在餐厅里,别人一眼就能把我人出是一名正在读书的学生,我问他们为什么,他们总说从我的脸上就能看出来,也许没有经历过社会的人都有我这种不知名遭遇吧!我并没有因为我在他们面前没有经验而退后,我相信我也能做的像他们一样好.我的工作是在那做传菜生,每天9点钟-下午2点再从下午的4点-晚上8:30分上班,虽然时间长了点但,热情而年轻的我并没有丝毫的感到过累,我觉得这是一种激励,明白了人生,感悟了生活,接触了社会,了解了未来.在餐厅里虽然我是以传菜为主,但我不时还要做一些工作以外的事情，有时要做一些清洁的工作，在学校里也许有老师分配说今天做些什么，明天做些什么，但在这里，不一定有人会告诉你这些，你必须自觉地去做，而且要尽自已的努力做到最好，一件工作的效率就会得到别人不同的评价。在学校，只有学习的氛围，毕竟学校是学习的场所，每一个学生都在为取得更高的成绩而努力。而这里是工作的场所，每个人都会为了获得更多的报酬而努力，无论是学习还是工作，都存在着竞争，在竞争中就要不断学习别人先进的地方，也要不断学习别人怎样做人，以提高自已的能力！记得老师曾经说过大学是一个小社会，但我总觉得校园里总少不了那份纯真，那份真诚，尽管是大学高校，学生还终归保持着学生的身份。而走进企业，接触各种各样的客户、同事、上司等等，关系复杂，但我得去面对我从未面对过的一切。记得在我校举行的招聘会上所反映出来的其中一个问题是，学生的实际操作能力与在校理论学习有一定的差距。在这次实践中，这一点我感受很深。在学校，理论的学习很多，而且是多方面的，几乎是面面俱到；而在实际工作中，可能会遇到书本上没学到的，又可能是书本上的知识一点都用不上的情况。或许工作中运用到的只是很简单的问题，只要套公式似的就能完成一项任务。有时候我会埋怨，实际操作这么简单，但为什么书本上的知识让人学得这么吃力呢？这是社会与学校脱轨了吗？也许老师是正确的，虽然大学生生活不像踏入社会，但是总算是社会的一个部分，这是不可否认的事实。但是有时也要感谢老师孜孜不倦地教导，有些问题有了有课堂上地认真消化，有平时作业作补充，我比一部人具有更高的起点，有了更多的知识层面去应付各种工作上的问题，作为一名大学生，应该懂得与社会上各方面的人交往，处理社会上所发生的各方面的事情，这就意味着大学生要注意到社会实践，社会实践必不可少。毕竟，很快我就不再是一名大学生，而是社会中的一分子，要与社会交流，为社会做贡献。只懂得纸上谈兵是远远不及的，以后的人生旅途是漫长的，为了锻炼自己成为一名合格的、对社会有用的人才.很多在学校读书的人都说宁愿出去工作，不愿在校读书；而已在社会的人都宁愿回校读书。我们上学，学习先进的科学知识，为的都是将来走进社会，献出自己的一份力量，我们应该在今天努力掌握专业知识，明天才能更好地为社会服务。实践心得：虽然这次的实践只有短短的几天，而且从事的是比较简单的服务工作，但是通过与各种各样的人接触，还是让我学会了很多道理。首先是明白了守时的重要性。工作和上学是两种完全不同的概念，上学是不迟到很多时候是因为惧怕老师的责怪，而当你走上了工作岗位，这里更多的是由于自己内心的一种责任。这种责任是我学会客服自己的惰性，准时走上自己的岗位。这对我以后的学习生活也是一种鞭策，时刻牢记自己的责任，并努力加强自己的时间观念。其次让我真实的体会到了合作的重要性。虽然我工作的只是小小的一家餐厅，但是从点单到制作到递送到结帐这一环环的工作都是有分工的，只有这样才能使整家店的工作效率都大大的提高。以前虽然在书上看见过很多的团队合作的例子，但这一次是深刻的体会到了，正所谓“众人拾柴火焰高”，“团结就是力量”。在以后的学习和工作中，一定会要牢记这一点，将自己融