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计算机组成原理实验(NEW)
时钟
ADDRESS CLOCK UNIT UNIT 手动开关控制器 MANUAL UNIT
浙江工商大学 计算机与信息工程学院
实验一:实验台基本操作
实验要求:
把输入部件(INPUT)上的数据65送到总线(BUS)。
INPUT BUS
把总线(BUS)上的数据送到输出部件(OUT)。
BUS OUT
数据变换操作(clock单元代替开关),OUT单元的数据随着INPUT 单元的数据变化而变化(连续脉冲?)。
1.实验日期,同组者实验等 1.实验日期, 实验日期 2.实验目的 2.实验目的 3.实验原理 简明) 实验原理( 3.实验原理(简明) 4.实验过程 实验过程: 4.实验过程: (1)连线 (1)连线 (2)操作过程 条理清晰) 操作过程( (2)操作过程(条理清晰) (3)实验数据 真实) 实验数据( (3)实验数据(真实) 5.实验结果和结论 5.实验结果和结论 6.自己的看法或者疑问 6.自己的看法或者疑问
实验类型 验证 验证 验证 验证 验证 设计 设计 设计 设计 设计 设计 设计
浙江工商大学 计算机与信息工程学院
教学进度安排(信电)
周次 1 2 3 4 5 6 7 8
实验名称 实验台基本操作 算术逻辑运算实验 移位控制实验 存储器读写实验 简单模型计算机实验1 简单模型计算机实验2 机器指令设计实验1 机器指令设计实验2
IN(01) AR MEM DA1 IN(02) AR MEM DA2 IN(03) AR ALU(加) MEM MEM OUT
IN(01) AR MEM R0 R0 AR MEM DA1 IN(02) AR MEM R0 MEM DA2 IN(03) AR MEM R0 R0 AR ALU(加) MEM MEM OUT
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实验三:进位与判示。 给定进位标志CY,判零标志CZ,规定操作方式。自己取数据,填 写P47表2-4。
浙江工商大学 计算机与信息工程学院
实验要求: 实现3465H和12A7H相加结果保存到两个通用寄存器中并读出。 实现3465H和12A7H相减结果保存到两个通用寄存器中并读出。 微操作 控制信号 INPUT DA1 INPUT DA2 ALU(加) RO 判断cy INPUT DA1 INPUT DA2 ALU(加) R1 OUT R0 OUT R1 IO-R#,B-DA1 IO-R#,B-DA2 ALU-B#, S3-S0,M,CI=100101 ,B-R0 CYCN#或CYNCN#,T4 IO-R#,B-DA1 IO-R#,B-DA2 CYCN#,ALU-B#, S3-S0,M,CI=100101 ,B-R1 R1-B#,IO-W R0-B#,IO-W
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实验四:移位控制实验
实验内容: FOH*3/4 OUT 实验步骤 IN(F0H) DA1 IN(F0H) 299 299(右移2次) DA2 ALU(减) OUT 对应控制信号 IO-R#,B-DA1 IO-R#,S1,S0=11,T4 299-B#,S1,S0=10,T4,T4,B-DA2 ALU-B#,S3~S0,M,CI=011000,IO-W
实验类型 验证 验证 验证 验证 设计 设计 设计 设计
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实验台基本结构
运算器 ALU UNIT 寄存器 REG UNIT 报警 ALARM UNIT 中断 INT UNIT 总线 BUS UNIT 微程序控制器 MAIN CONTROL UNIT 指令 INS UNIT 地址 输入/输出 INPUT/OUTPUT UNIT 主存储器 MEM UNIT
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PC AR PC+1 RAM IR 1,定义指令RR(DR右移 DR) 指令格式:D4 DR 299 35H DR-B#,S1,S0=11 40H 定义指令过程: 299-B#,S1,S0,M=100 1、先确定RR的操作码, 如11010100。 R299-B#,B-DR 2、根据操作码,可知微指 令入口地址为35H(参考 J(1)散转规则)。 3、画微操作流程图(如左 图)。
课程性质
电路分析 数字电子技术 计算机组成原理 微机与接口技术 系统结构 单片机应用 计算机网络 DSP 芯片应用 通信原理 ……
------技术基础课 ------技术基础课 ------专业基础课 ------专业基础课
---专业课 ---专业课
本课程是专业基础课,是一门承上启下的课程。 本课程是专业基础课,是一门承上启下的课程。 专业基础课
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SUB ADDR( [ADDR]- R0 RO)
35 PC AR PC+1 40 RAM AR 41 RAM DA1 42 DR DA2 43 DA1-DA2 DR
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实验名称:带移位模型机的设计与实现
简单模型机基础上定义四条指令 RR,RL,RRC,RLC 操作码自己定义(书上p89,定义的微地址有冲突) 例如RR操作码为11010100,则入口地址为35H. RR(功能:DR循环右移 DR) 改变RR指令功能如下之一 RR addr(功能:[addr]循环右移 DR) RR addr1,addr2(功能:[addr1]循环右移 [addr2]) 编程序实现输出指示灯”00000001”(来源于input 单元)从左往右或从右往左循环移动。
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实验二:算术逻辑运算实验
实验要求:
把输入部件(INPUT)的数据送到DA1和DA2
INPUT DA1;INPUT DA2
将运算器(ALU)运算结果输出到总线指示灯显示。填写P44表2-2
ALU BUS。 验证:S3-S0,M,CI=101001 101101 四个运算结果数据 9A 65 66 9A 101000 101100
计算机组成原理 实验
实验指导:倪金龙 信息楼401 Tel:28008271 nijl@
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前言 实验课注意事项
一、实验预习。 实验预习。 实验过程,不带电连线和拆线,真实记录实验数据。 二、实验过程,不带电连线和拆线,真实记录实验数据。 实验完毕后,清理实验台。 三、实验完毕后,清理实验台。 实验报告要求: 四、实验报告要求:
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算术逻辑运算实验
BUS D7-D0 锁存器(245) D7-D4 S3-S0 M,Ci 运算器(181) D7-D4 B-DA1 DA1(274) D7-D0 BUS D3-D0 运算器(181) D3-D0 DA2(274) D7-D0 B-DA2 S3-S0 M,Ci ALU-B
MEM DA1 IN(02) AR MEM R0 R0 AR
MEM DA2 IN(03) AR MEM R0
要求:写出每步微操作,及每步微操作所需控 制信号。 R0
AR
ALU(加) MEM MEM OUT
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IN(01) AR IN(80) MEM IN(02) AR IN(40) MEM IN(03) AR IN(20) MEM …… IN(01) AR MEM BUS(读操作) IN(02) AR MEM BUS(读操作) IN(03) AR MEM BUS(读操作) ……
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J(1)
299循环右 移
299 DR
41H
4、将微操作转化为微指令 写入微存储器
思考:
再定义一条乘5指令:Five (功能:DR*5 DR) 编程序实现输出指示灯”00000001”(来源于 input单元)循环乘5输出。
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PC AR PC+1 FIVE 指令格式:D8 功能:DR*5 DR 36H DR DA1 40H DR 299 41H 299循环左移 RAM 299 299循环左移 299循环左移 299 DA2 DA1+DA2 DR 299循环左移 299 DA2
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课程内容
高级语言`
汇编语言`
指令代码`
微指令代码
浙江工商大学 计算机与信息工程学院
课程内容
总 线
输 入 输
输入设备
输 设备
设备
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教学进度安排(正常)
周次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
实验名称 实验台基本操作 算术逻辑运算实验 进位与判零控制实验(多位数运算) 移位控制实验 存储器读写实验 脱机方式下微代码装入与执行实验 简单模型计算机实验1 简单模型计算机实验2 带移位模型计算机实验1 带移位模型计算机实验2 机器指令设计实验1 机器指令设计实验2
浙江工商大学 计算机与信息工程学院
前言 成绩比例及考试方式
平时成绩50分 平时成绩50分 50 实验操作情况30 实验操作情况30 实验报告20 实验报告20 期末考试成绩50分 期末考试成绩50分 50 实验理论考试25 实验理论考试25 实验操作考试25 实验操作考试25
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T1T2T3T4 时序信号
24位微代码开关
7位微地址开关
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简单模型机
1、根据简单模型机已经定义的5条指令,编程实现以下功 能: 输入单元(20H)加上内存[20H],存放到地址为 20H的内存中,并在OUT显示。循环累加。 2、在已有的简单模型机的5条指令的基础上,再自己定义 一条减法指令:SUB RO ADDR( [ADDR]- R0 RO),编程 实现以下功能: 内存[20H]减去输入单元(20H),存放到地址为 20H的内存中,并在OUT显示。循环累减。 注:[20H]中数据预置为80H。 软件下载地址:FTP://10.21.202.2/113