上海大学计算机组成原理实验报告(全)988.pdf

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1、计算机组成原理实验报告一 姓名 学号 时间 地点 行健楼 609 机房 一 数据传送 实验 1.实验内容及要求 在试验箱上完成以下内容:将 58H 写入 A 寄存器。将 6BH 写入 W 寄存器。将 C3H 写入 R1 寄存器。2.实验环境 本实验箱用 74HC574（8D 型上升沿触发器）构成各种寄存器。3.实施步骤或参数 注视仪器，打开电源，手不要远离电源开关，随时准备关闭电源，注意各数码管、发光管的稳定性，静待 10 秒，确信仪器稳定、无焦糊味。设置实验箱进入手动模式。K2 接 AEN,K1 和 K2 接 EX0 和 EX1，设置 K2K1K0010，设置 K23K160101 1000

2、。注视 A 及 DBUS 的发光管，按下 STEP 键，应看到 CK 灯灭、A 旁的灯亮。记住看到的实际显示情况。放开 STEP 键，应看到 CK 灯亮、A 寄存器显示 58。记住看到的实际情况。重复上述实验步骤，在做 6BH 时，K2 接 WEN,K1 和 K2 接 EX2 和 EX3，设置 K2K1K0010，设置 K23K160110 1011；重复上述实验步骤，在做 C3H 时，K2 接 RWR,K1 和 K2 接 评 阅 SB 和 SA，设置 K2K1K0001，设置 K23K161010 0011。关闭实验箱电源。4.测试或者模拟结果 A 寄存器显示 58，W 寄存器显示 6B，R

3、1 寄存器显示 C3，完成实验目的。5.体会 本次实验相对简单，只需要三根线便可以完成整个实验，但是，今天认识了实验箱，并且在老师的带领下较为完整的认识了整个试验箱，还是很开心的，今后实验箱将是我们学习计算机组成原理的重要工具，也是我们的好朋友。计算机组成原理实验报告二 姓名 学号 时间 地点 行健楼 609 机房 二 运算器 实验 1.实验内容及要求（1）在试验箱上完成以下内容:计算 07H6AH 后左移一位的值送 OUT 输出。把 39H 取反后同 64H 相或的值送入 R2 寄存器。（2）通过人工译码，加深对译码器基本工作原理的理解。理解（微）命令的顺序执行过程。评 阅 2.实验环境 在

4、实验箱上使用微程序来完成。3.实施步骤或参数 注视仪器，打开电源，手不要远离电源开关，随时准备关闭电源，注意各数码管、发光管的稳定性，静待 10 秒，确信仪器稳定、无焦糊味。设置实验箱进入手动模式。先 将07H的 值 送 至 寄 存 器A中，x2x1x0(k10k9k8)=000，AEN(k3)=0，k23-k16=00000111 按下 STEP 键将数值打入 A 寄存器。然后将 AEN(K3)置于 1；后将 6AH的值送至寄存器 W 中，x2x1x0(k10k9k8)=000，WEN(k4)=0，k23-k16=01101010，按下 STEP键数值打入 W 寄存器。将 WEN(k4)置于

5、 1.然后使 s2s1s0(k2k1k0)=000,实现 A+W（07H+6AH），后使x2x1x0(k10k9k8)=110,使结果左移一位后 OUT 输出。先 将39H的 值 送 至 寄 存 器A中，x2x1x0(k10k9k8)=000，AEN(k3)=0，k23-k16=00111001，按下STEP键将数值打入A寄存器。将64H的值送至寄存器W，WEN(k4=0)，k23-k16=01100100，按下 STEP 键数值打入 W 存器。然后将 AEN(K3)，WEN(k4)置于 1，后使s2s1s0(k2k1k0)=110，x2x1x0(k10k9k8)=100，此时直通门（D）上显

6、示的是 39H 的取反结果 06，然后将 AEN(k3)置于 0 使取反后的结果传送到寄存器 A 中，再将 AEN(k3)置于 1，。现在将 s2s1s0(k2k1k0)=010,得到 39H 取反后同 64H 相或的结果。将 SA,SB 接在 k12,k11,k12k11=01,RRD,RWR 接在 k15,k14,k15k14=10。此时结果被送入 R2 寄存器。记录实验结果，关闭实验箱电源。4.测试或者模拟结果 OUT 屏幕显示 E2，A 寄存器显示 06，W 寄存器显示 64，R2 寄存器显示 E6，完成实验目的。5.体会 本次实验比起第一次难了很多，但是了解了寄存器的原理和方法后，还

7、是比较容易解决的，试验箱上有运算器选择表，实用而且方便，本次实验我进一步学到了试验箱的更多功能，它在日后的日子里将能够给我们在计算机组成原理上提供更多的帮助。6.思考题 如何将 R2 中的数据送至 A 寄存器中 答：首先我们先将 R2 中的数据送入 D 门，然后再将 D 门中的数据送入 A 寄存器中。计算机组成原理实验报告三 姓名 学号 时间 四 7-9 地点 行健楼 606 机房 三 微指令系统实验 1.实验内容及要求 评 阅（1）1.读出系统已有的微指令，并理解其含义。2.设计并实现微指令系统。（2）1.了解译码器、微指令结构的基本工作原理。2.学习设计微指令的方法。（3）在试验箱上完成以

8、下内容：1.观察微指令寄存器地址为 31H 单元的内容；分析其控制功能；验证该功能是否实现。2.编制一条微指令实现“A 非”运算后右移一位的值送 OUT；把这条微指令放入微程序寄存器的 32H 单元；验证它的功能是否实现。(假设 A=33H，W=11H，1 和 2 两题连起来做）2.实验环境 在实验箱上使用微指令来完成。3.实施步骤或参数 注视仪器，打开电源，手不要远离电源开关，随时准备关闭电源，注意各数码管、发光管的稳定性，静待 10 秒，确信仪器稳定、无焦糊味。初始化系统（Reset)，进入微程序存储器模式(EM 状态)，用 NX 键 观察 30H 和 31H地址中原有的微指令，为避免 3

9、0H 地址中的指令影响，将其地址设为 FF FF FFH;按下 NX 键，查看 31H 的地址，为 FF FE 91H;用 LS 键返回 30H 地址。再次观察 30H 地址中的微指令。确定修改成功。用 TV/ME 键切换，在pc 模式下验证功能。赋初值 pc(31)pc(XX)A(33)W(11)。按 STEP 观察微指令执行的过程。当PC 为 31 时，观测 D 直通门上显示 22。A-W直通门输出的功能。初始化系统（Reset)，进入微程序存储器模式(EM 状态)，用 NX 键 观察 30H，31H和32H地址中原有的微指令，为避免30H,31H地址中的指令影响，将其地址均设为FF FF

10、 FFH;按下NX键，查看32H的地址，将其设置为所求地址FFDEBEH(1111 1111 1101 1110 1011 0110)。用 LS 键返回 30H，31H 地址。再次观察 30H,31H 地址中的微指令。确定修改成功。用 TV/ME 键切换，在pc 模式下验证功能。赋初值 pc(32)pc(00)A(33)W(11)。按 STEP 观察微指令执行的过程。当PC 为 32 时，观测 OUT 显示器，显示 E6。A 非运算后右移一位的值送 OUT 输出的功能实现。记录实验结果，关闭实验箱电源。4.测试或者模拟结果（1）D 直通门上显示 22；（2）OUT 显示屏上显示 E6。5.体会

11、 这次实验最帅的是不用和上一次一样接很多线了，全部通过键盘来输入，但是刚开始理解这些会有些困难，但是理解之后就好做很多了。6.思考题 如何给PC 置初值 答：打开试验箱，初始化系统（Reset)，进入PC 状态，然后手动输入即可。计算机组成原理实验报告五 姓名 学号 时间 四 7-9 地点 行健楼 606 机房 四 指令系统实验 1.实验内容及要求（1）1.读出系统已有的指令，并理解其含义。2.设计并实现一条新指令。（2）1.了解指令结构、PC 寄存器的功能和指令系统的基本工作原理。2.学习设计指令的方法。（3）在试验箱上完成以下内容：1.考察机器指令 64 的各微指令信号，验证该指令的功能。

12、(假设 R0=77H,A=11H,77 地址单元存放 56H 数据,64 指令的下一条指令为 E8)2.修改机器指令 E8，使其完成“输出 A 与 W 的结果左移一位后的值送 A 和 OUT的操作”。（注：1 和 2 连起来做，2 沿用 1 的数据）2.实验环境 评 阅 在实验箱上使用指令来完成。3.实施步骤或参数 注视仪器，打开电源，手不要远离电源开关，随时准备关闭电源，注意各数码管、发光管的稳定性，静待 10 秒，确信仪器稳定、无焦糊味。初始化系统（Reset)，进入微程序存储器模式(EM 状态)，进入 EM 状态，设置 ADR=00，按下 NX，设置 DB=64，按下 NX，设置 DB=

13、E8；设置 ADR=77，按下 NX，设置 DB=56。进入PC 状态，设置PC=00，PC=00，A=11；按 NX 三次，设置 R0=77。按下 STEP 键，观察实验结果。初始化系统（Reset)，进入微程序存储器模式(EM 状态)，设置 Adr=E8，按下 NX，分别设置 MH、MM、ML 为 FF DE D3；同理将 E9 设置为 CBFFFF；EA、EB 设置为 FF FF FF；进入PC 状态，按下 STEP 键，观察实验结果。记录实验结果，关闭实验箱电源。4.测试或者模拟结果（1）A 寄存器显示 57，W 寄存器显示 56，D 直通门显示 56，MAR 显示 77，R0 寄存器

14、显示 77。（2）A 寄存器显示为 AC，OUT 显示屏显示为 AC，PC 为 02。5.体会 本次实验较难理解，但是经过老师的讲解和自己研究 ppt，还是搞懂了怎么使用机器指令，最后还是圆满完成了实验。6.思考题 指令中如何区分 R0、R1、R2、R3 的 答：进入PC 状态，设置完PC，PC，A 之后，按 NX 三次，即可设置 R0，R1、R2、R3 依此为之后的下一个。计算机组成原理实验报告六 姓名 学号 时间 四 7-9 地点 行健楼 606 机房 五 指令系统实验 1.实验内容及要求（1）1.编制机器语言简单程序。2.成功运行机器语言程序。（2）理解计算机执行程序的实际过程。（3）在

15、试验箱上完成以下内容：1.编写并运行机器语言程序，将 R1 中的数值左移 n 次送 OUT，n 是 R2 中的数值。(指令码从 10 开始)2.编写并运行机器语言程序，完成 R3R0R1,结果送 OUT。(指令码从 30 开 评 阅 始)2.实验环境 DICE-CP226 计算机组成原理与系统结构试验仪一台。3.实施步骤或参数 1.注视仪器，打开电源，手不要远离电源开关，随时准备关闭电源，注意各数码管、发光管的稳定性，静待 10 秒，确信仪器稳定、无焦糊味。2.编写并运行机器语言程序，将 R1 中的数值左移 n 次送 OUT，n 是 R2 中的数值。(指令码从 10 开始)编：LOOP MOV

16、 A,R1 10:71 RL A 11:D4 MOV R1,A 12:81 MOV A,R2 13:72 SUB A,#01 14:3C 15:01 MOV R2,A 16:82 JZ LOOP1 17:A4 18:21 JMP LOOP 19:AC 20:10 LOOP1 MOV A,R1 21:71 OUT 22:C4 3.进入存储器模式（EM），设置 ADR=10，按下 NX，设置 DB=71；按下 NX，设置 DB=D4；按此方法完成全部设置。进入内部寄存器模式（PC），设置PC=00，PC=10，按NX 三次，设置 R0=00，R1=10，R2=02，R3=00。连续按 STEP 键

17、，观察实验现象。4.编写并运行机器语言程序，完成 R3R0R1,结果送 OUT。(指令码从 30 开始)汇编：LOOP MOV A,R1 30:71 OR A,#00 31:6C JZ LOOP1 32:A4 33:40 MOV R1,A 34:81 MOV A,R3 35:73 ADD A,R0 36:10 MOV R3,A 37:83 MOV A,R1 38:71 SUB A,#01 39:3C 40:01 JZ LOOP1 41:A4 42:40 MOV R1,A 43:81 JMP LOOP 44:AC 45:35 LOOP1 MOV A,R3 46:73 OUT 47:C4 5.进入

18、存储器模式（EM），设置 ADR=30，按下 NX，设置 DB=71；按下 NX，设置 DB=6C；按此方法完成全部设置。进入内部寄存器模式（PC），设置PC=00，PC=30，按 NX 三次，设置 R0=03，R1=10，R2=00，R3=00。连续按 STEP 键，观察实验现象。6.记录实验结果，关闭实验箱电源。4.测试或者模拟结果（1）OUT 显示为 40，R2 为 0，R1 为 40。（2）OUT 显示为 30，R3 为 30。5.体会 本次实验很难，但是经过老师的讲解和对 ppt 里例题的反复研究，最终还是研究出一些理解，但是我的机器好像出了点问题，第二题一直编译不对，用了旁边同学的机器就对了。6.思考题 建立“中文汇编指令”需要哪些条件 答：只需自己编一套中文指令，编出中文指令对应的功能表就可以了。