2022年《计算机组成原理》实验教案.docx

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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习好资料 欢迎下载山西财经高校课程名称教案运算机组成原理试验课程编码082104 九 月适用专业信息治理与信息系统开课时间运算机组成原理试验指导书授课班级主讲教师职称用教使材二 七年细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 13 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习好资料 欢迎下载教 案（扉页）课程名称运算机组成原理试验41 总计： 16 学时课程类别试

2、验课学分讲课： 64 学时试验： 16 学时试验是教学进程中的一个重要环节,是帮忙同学直接懂得和把握教学内容的感性认知阶段；加强实践环节,培育同学动手才能,使同学学完全课程后,对运算机内部的运作有肯定感性熟识,对运算机的软、硬件工作原理都有较清晰的概念；使同学具有对各子系统初步设计及互联组合的才能；试验目的通过本试验课程训练,熟识典型运算机的基本结构、基本组成和基本功能,把握运算机主要组成部件工作原理的基本分析与设计方法,使同学对典型运算机系统的分析、设计、开发与使用才能得到训练与提高；并要求同学写出试验报告,对试验结果进行分析,培育同学分析问题、解决问题的才能；1算术规律运算试验,要求同学把

3、握 验证 74LS181 的算术运算和规律运算功试验要求 能采纳正规律 ；2进位掌握试验； 3移位运算试验； 4储备器试验； 5总线试验； 6微掌握器试验；7综合试验设计试验 1-6 以试验指导书中的程序为基础,先进行验证,后自己设计程序；最终试验方法 一个综合设计需要先查阅资料、挑选设计题目和内容,在上机前对代码有初步的设计,然后上机调试试验手段在西安唐都公司TDN-CM+ 运算机组成原理教学试验系统上进行； 第 2 页,共 13 页 考核方式上机考试：考核编程才能和的实际操作才能；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

4、 - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习好资料 欢迎下载1运算机组成原理教学试验系统试验指导书2白中英,运算机组成原理题解、题库与实践,科学出版社,2000年教学参考3李亚明 .运算机组成与系统结构.清华高校出版社.2001 第 3 页,共 13 页 资料细心整理归纳 精选学习资料 4王爱英 .运算机组成与结构.清华高校出版社.1998 5江义鹏 .运算机组成原理.人民邮电出版社.1998 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - -

5、 - - - - - - - - - -教学单元第一单元学习好资料时间欢迎下载2007 年 9 月 21 日第 5、6 节章节运算器试验名称（一）算术规律运算试验授课授课+上机指导教学2 方式时数实验验证 74LS181 的算术运算和规律运算功能采纳正规律 ；目的实验在给定 DR1=65,DR2=A7的情形下, 转变运算器的功能设置, 观看原理运算器的输出,并和理论分析进行比较、验证；实验1.连接试验线路；重要2.用二进制数码开关向DR1 和 DR2 寄存器置数；步骤3.验证 74LS181 的算术运算和规律运算功能采纳正规律 ；实验1 连接线路后要认真检查,然后再通电；中应注意2试验采纳的正

6、规律方法；74LS181的运行环境,明白了事项教学通过本次试验教学,使同学们把握后记运算机运算器的基本组成结构； 第 4 页,共 13 页 - - - - - - - - - 注： 一个教学单元是指一次课2-3 学时 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -教学单元其次单元学习好资料时间欢迎下载2007 年 10 月 12 日第 5 、6 节章节进位掌握试验名称授课授课+上机指导教学2 方式时数实验1、验证带进位的算术运算器的功能目的2、按指定数据完成几种指定的算

7、术运算用二进制数码开关向DR1 和 DR2 寄存器置数；检验DR1 和 DR2中存的数是否正确； 验证 74L 试验中所用的运算器数据通路如实验指导书图1-3,所示,其中运算器由两片74LS181 以并 /串形式构成 8 位字长的 ALU,运算器的输出经过一个三态门 （74LS245 ）实验和数据总线相连,运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器锁原理存,锁存器的输出联至数据总线,数据开关（input device ）用来给出参加运算的数据,并经过一个三态门和数据总线相连,数据显示灯（bus unit ）和数据总线相连,用来显示数据总线内容；S181 的算术运算和规律运算功能 送线路及掌握；1、

8、连接试验线路；采纳正规律 ；比上个试验增加了进位传细心整理归纳 精选学习资料 试验重2、在数据开关上置数00001111 （或类似数） 第 5 页,共 13 页 要步骤3、进位标志清零试验中应4、验证带进位运算及进位锁存功能；1、插入排线的左右方向（8 位, 4 位,2 位）留意事项2、各个操作步骤在原理图上的含义 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习好资料 欢迎下载通过本次试验教学,发觉部分同学只看结果正确否而较少考虑原教学后记因,应勉励同学有

9、深化钻研的精神教学单元第三单元时间2007 年 10 月 26 日第 5-6 节章节移位运算试验名称授课授课+上机指导教学2 方式时数实验验证移位掌握的组合功能目的实验原理如图 1-5 所示,使用了 74LS299 作为移位发生器,其8 位输入输出端以排针方式和总线单元相连,299-B 信号掌握使能端, T4 时原理序为时钟脉冲,由S1,S0,M掌握其功能状态；1、 在数据开关上置数 01101011（或类似数）试验重2、打开输入三态门 SW_B=0 74LS299 要步骤3、S0=1,S1=1,T4=,把当前数据总线上的数置入4、关闭输入三态门 SW_B=1 细心整理归纳 精选学习资料 -

10、- - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 13 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习好资料 欢迎下载5、移位,参照 P9 的功能表转变 S1,S0,M 的状态,按动微动开关KK2, 观看移位结果；试验中应 留意事项1、 要插入到 ALU-UNIT 的排线两端在试验板上的部件号与上两个不同；2、结果与预先想像的移位是否一样？教学后记通过本次试验教学, 使同学们把握 74LS299 的使用, 其他类似芯片的使用方法；教学单元第四单元时间2007 年 11 月 9 日第 5 、

11、6 节细心整理归纳 精选学习资料 章节授课+上机指导储备器试验2 第 7 页,共 13 页 名称授课教学方式时数实验把握静态随机储备器RAM 的工作特性及数据的读写方法目的 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习好资料 欢迎下载试验所用的半导体静态随机储备器电路原理如 P12 图 2-1 所示,静态随机储备器由一片6116（2K*8 ）构成,其数据线接至数据总线,实验地址线由地址锁存器74LS273 给出,地址灯AD0AD7 与地址线原理相连,显示

12、地址线内容, 数据开关经三态门 分时给出地址和数据；1、连接试验线路；74LS245 联至数据总线,试验重 要步骤2、将储备器地址00,01,02,03,04 地址单元中分别写入数据 11,12,13,14,15,3、输入上述的某个地址,观看是否与前面写入的一样；试验中应 留意事项教学后记当没有示波器时,排线的一端插入W/R UNIT 的 T3 另一端不要插入 STATE UNIT 的 TS3 而要插入 STATE UNIT 的 KK2 通过试验教学,使同学们把握半导体静态随机储备器电路原理,明白了运算机储备器的基本组成结构；教学单元第五单元时间2007 年 11 月 23 日第 5、6 节细

13、心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 13 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -章节学习好资料欢迎下载教学4 微掌握器试验名称授课+上机指导授课方式时数1、把握时序产生器的组成原理实验2、把握微程序掌握器的组成原理目的3、把握微程序的编制、写入、观看微程序的运行；微程序掌握器的组成见图3-2,其中掌握储备器采纳3 片 2816 的EEPROM 微命令 18 位,微地址寄存器6 位,在该试验电路中设有实验一个编程开关,具有三种状态:PROM,R

14、EAD,RUN, 处于 PROM 时,同学可依据微地址和微指令格式将微指令二进制代码写入控存,当原理处于 READ ,可对写入控存的微指令二进制代码进行验证,当处于 RUN 时,只要给出微程序的入口地址,就可依据微程序的流程图自动执行微程序；一、编程UNIT的STEP置 为1、将编程开关置为 PROM 2、将 实 验 板 上STATE step,STOP 置为 run 试验重3、置微地址要步骤4、在 MK1-MK24 置代码5、按动“START ” 按钮,依据微地址和微指令格式将微指令二进制代码写入控存细心整理归纳 精选学习资料 二、校验 第 9 页,共 13 页 1、将编程开关置为 READ

15、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载的STEP置 为2、将 实 验 板 上STATE UNITstep,STOP 置为 run 3、置微地址 ma0ma5 4、按动“START ” 按钮,启动时序电路,读出微代码,进行检验；三、单步执行UNIT的STEP置 为1、将编程开关置为 run 2、将 实 验 板 上STATE step,STOP 置为 run 3、CLR=1, 微地址清零；4、按动“START ” 按钮,启动时序电路,依

16、据微地址灯 和微命令灯,读出微代码,进行检验；四、连续执行UNIT的STEP置 为1、将编程开关置为 run 2、将 实 验 板 上STATE exec,STOP 置为 run 3、CLR=1, 微地址清零；五、按动“START ” 按钮,启动时序电路,连续执行微命令；1、对同学来说,试验懂得有肯定难度,需反复多看方能懂得试验中应 留意事项透彻；2、SE5 SE1 地址转变后,排线须带电拔出细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页,共 13 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - -

17、 - - - - - - - -学习好资料 欢迎下载通过本次试验教学,使同学们把握微程序掌握方法,明白了教学后记 运算机的掌握器组成结构；通过本次试验教学,充分调动同学的积极性和能动性,从而进一步提高同学的自学才能和动手才能；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页,共 13 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -教学单元学习好资料时间欢迎下载第六单元2007 年 12 月 14 日第 5 、6 节章节基本模型机设计与实现教学4 名称授课授课 +上

18、机指导方式时数要求同学全面把握所学学问基础上,完成这个综合性试验,在实验把握部件单元电路试验的基础上,进一步将其组成一台基本模型计目的算机系统；为其定义五条机器指令,并编写相应的微程序；上机调试整机概念；实验本次试验在微程序的掌握下自动产生各部件单元掌握信号,原理实现特定指令的功能；一、依据图 4-3 连接试验线路1、试验板连线,留意连线较为繁复,留意遍记录遍插排线试验重 要步骤2、用串行线连接运算机RS232 口和试验板 RS232 口二、联机读写程序在运算机上运行TDN 程序,将微程序写入控存,机器/汇编指令程序写入试验板储备器；三、试验板上运行程序1、 将编程开关置为 run 2、 将试

19、验板上 STATE UNIT 的 STEP 置为 step,STOP置为 run 3、 CLR=1, 微地址清零；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页,共 13 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习好资料 欢迎下载4、 按动“START ” 按钮,启动时序电路,单步执行一条微指令,对比流程图,依据微地址灯和微命令灯,读出微代码,进行检验；四、在微机上运行程序在运算机上单步 /连续运行 TDN 程序,查看多条机器指令执行的过程；1、本试验综合性较强,有肯定难度；试验中应 留意事项2、连线较为繁复,易错；留意连线技巧；3、检查运算机与试验板通信是否正常；通过本次试验教学,使同学们把握基本模型运算机系统,明白教学后记 运算机的组成结构；通过本次试验教学,提高同学对运算机综合认识,从而进一步提高同学的自学才能和动手才能；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页,共 13 页 - - - - - - - - -