第一篇：计算机组成原理实验报告6-存储器EM实验
2.6 存储器EM实验
姓名：孙坚
学号：134173733
班级：13计算机
日期：2015.5.29
一．实验要求：利用CPTH 实验仪上的K16..K23 开关做为DBUS 的数据，其它开关做为控制信号，实现程序存储器EM 的读写操作。
二．实验目的：了解模型机中程序存储器EM 的工作原理及控制方法。
三．实验电路：
存储器EM 由一片6116RAM 构成，是用户存放程序和数据的地方。存储器EM 通过一片74HC245 与数据总线相连。存储器EM 的地址可选择由PC或MAR 提供。
存储器EM 的数据输出直接接到指令总线IBUS，指令总线IBUS 的数据还可以来自一片74HC245。当ICOE 为0 时，这片74HC245 输出中断指令B8。
EM原理图
连接线表
四．实验数据及步骤：
实验1：PC/MAR 输出地址选择
置控制信号为：
以下存贮器EM实验均由MAR提供地址
实验2：存储器EM 写实验
将地址0 写入MAR
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据00H
置控制信号为：
按STEP键, 将地址0 写入MAR
将数据11H写入EM[0]
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据11H
置控制信号为：
按STEP键, 将数据11H写入EM[0]
将地址1 写入MAR
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据01H
置控制信号为：
按STEP键, 将地址1 写入MAR
将数据22H写入EM[1]
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据22H
置控制信号为：
按STEP键，将数据22H写入EM[1]
实验3：存储器EM 读实验
将地址0 写入MAR
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据00H
置控制信号为：
按STEP键, 将地址0 写入MAR
读EM[0]
置控制信号为：
EM[0]被读出：11H
将地址1写入MAR
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据01H
置控制信号为：
按STEP键，将地址0写入MAR
读EM[1]
置控制信号为：
EM[1]被读出：22H
实验4：存储器打入IR指令寄存器/uPC实验 将地址0写入MAR
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据00H
置控制信号为：
按STEP键，将地址0写入MAR
读EM[0]，写入IR及uPC
置控制信号为：
EM[0]被读出：11H 按STEP键，将EM[0]写入IR及uPC，IR=11H，uPC=10H
将地址1写入MAR
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据01H
置控制信号为：
按STEP键，将地址1写入MAR
读EM[1]，写入IR及uPC
置控制信号为：
EM[1]被读出：22H 按STEP键，将地址EM[1]写入IR及uPC，IR=22H，uPC=20H
实验5：使用实验仪小键盘输入EM
1．连接J1，J2
2．打开电源
3．按TV/ME键，选择EM
4．输入两位地址，00 5．按NEXT，进入程序修改 6．按两位程序数据
7．按NEXT选择下个地址/按LAST选择上个地址 8．重复6，7 步输入程序 9．按RST结束
五．心得体会：
通过此次实验，我了解了模型机中程序存储器EM 的工作原理及控制方法。对存储器的地址的读和写都有了比较深刻的理解，并且自己实践动手的能力又进一步的增强了。
第二篇：计算机组成原理实验(存储器)
实验3 半导体存储器原理实验
（一）、实验目的
（1）熟悉静态随机存储器RAM和只读存储器ROM的工作特性和使用方法；（2）熟悉半导体存储器存储和读出数据的过程；（3）了解使用半导体存储器电路时的定时要求。
（二）、实验要求
利用Quartus Ⅱ器件库提供的参数化存储单元，设计一个由128X8位的RAM和128X8位的ROM构成的存储器系统。请设计有关逻辑电路，要求仿真通过，并设计波形文件，验证该存储器系统的存储与读出。
（三）、实验原理图与仿真图
ram内所存储的数据：
rom内所存储的数据：
仿真图如下：
（四）心得体会
本次试验中，我们应该熟练掌握Quartus Ⅱ软件的使用方法；熟悉静态随机存储器RAM和只读存储器ROM的工作特性和使用方法；熟悉半导体存储器存储和读出数据的过程；了解使用半导体存储器电路时的定时要求。并且制定实验方案然后进行实验验证。要学会将学到的知识运用到实际中。
第三篇：计算机组成原理实验报告(运算器组成、存储器)
计算机组成原理实验报告
一、实验1 Quartus Ⅱ的使用
一．实验目的
掌握Quartus Ⅱ的基本使用方法。
了解74138（3：8）译码器、74244、74273的功能。
利用Quartus Ⅱ验证74138（3：8）译码器、74244、74273的功能。二．实验任务
熟悉Quartus Ⅱ中的管理项目、输入原理图以及仿真的设计方法与流程。
新建项目，利用原理编辑方式输入74138、74244、74273的功能特性，依照其功能表分别进行仿真，验证这三种期间的功能。
三．74138、74244、74273的原理图与仿真图 1.74138的原理图与仿真图
74244的原理图与仿真图 1.4.74273的原理图与仿真图、实验2 运算器组成实验
一、实验目的
1.掌握算术逻辑运算单元（ALU）的工作原理。2.熟悉简单运算器的数据传送通路。
3.验证4位运算器（74181）的组合功能。
4.按给定数据，完成几种指定的算术和逻辑运算。
二、实验电路
附录中的图示出了本实验所用的运算器数据通路图。8位字长的ALU由2片74181构成。2片74273构成两个操作数寄存器DR1和DR2，用来保存参与运算的数据。DR1接ALU的A数据输入端口，DR2接ALU的B数据输入端口，ALU的数据输出通过三态门74244发送到数据总线BUS7-BUS0上。参与运算的数据可通过一个三态门74244输入到数据总线上，并可送到DR1或DR2暂存。
图中尾巴上带粗短线标记的信号都是控制信号。除了T4是脉冲信号外，其他均为电位信号。nC0，nALU-BUS，nSW-BUS均为低电平有效。
三、实验任务
按所示实验电路，输入原理图，建立.bdf文件。
四.实验原理图及仿真图
给DR1存入01010101，给DR2存入10101010，然后利用ALU的直通功能，检查DR1、DR2中是否保存了所置的数。其实验原理图如下：
波形图如下：
实验3 半导体存储器原理实验
（一）、实验目的
（1）熟悉静态随机存储器RAM和只读存储器ROM的工作特性和使用方法；（2）熟悉半导体存储器存储和读出数据的过程；（3）了解使用半导体存储器电路时的定时要求。
（二）、实验要求
利用Quartus Ⅱ器件库提供的参数化存储单元，设计一个由128X8位的RAM和128X8位的ROM构成的存储器系统。请设计有关逻辑电路，要求仿真通过，并设计波形文件，验证该存储器系统的存储与读出。
（三）、实验原理图与仿真图
ram内所存储的数据：
rom内所存储的数据：
仿真图如下：
（四）心得体会
本次试验中，我们应该熟练掌握Quartus Ⅱ软件的使用方法；熟悉静态随机存储器RAM和只读存储器ROM的工作特性和使用方法；熟悉半导体存储器存储和读出数据的过程；了解使用半导体存储器电路时的定时要求。并且制定实验方案然后进行实验验证。要学会将学到的知识运用到实际中。
四、实验4 数据通路的组成与故障分析实验
（一）、实验目的
（1）将运算器模块与存储器模块进行连接；（2）进一步熟悉计算机的数据通路；
（3）炼分析问题与解决问题的能力，学会在出现故障的情况下，独立分析故障现象并排除故障。
（二）、实验电路
设计一实验电路图，把前面进行的运算器实验模块与存储器实验模块两部分电路连接在一起。RAM和ROM的输出都可以送至寄存器R1和R2作为运算器的输入，而运算器的结果可以送入R3暂存，然后送入RAM的指定单元。整个电路总线结构的形式自行设计。
（三）、实验原理图与仿真图
ram内所存储的数据：
rom内所存储的数据：
原理图如下： 仿真图如下： 五．心得体会
实验前我们应该先要对我们将要做的实验充分的了解，将原理弄懂，同时也要熟悉我们实验所使用的软件的用法，这对我们都是至关重要的，并且会使我们在实验时节省很多时间；然后，根据实验要求设计出总体方案，再根据方案进行实验。通过这次课程设计我懂得了理论与实际相结合的重要性，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，将结论用于实践，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
第四篇：计算机组成原理实验报告+++数据通路实验
数据通路组成实验
一、实验目的
（１）将双端口通用寄存器组和双端口存储器模块联机；
（２）进一步熟悉计算机的数据通路；
（３）掌握数字逻辑电路中故障的一般规律，以及排除故障的一般原则和方法；
（４）锻炼分析问题与解决问题的能力，在出现故障的情况下，独立分析故障现象，并排除故障。
二、实验电路
图９．１４示出了数据通路实验电路图，它是将前面进行的双端口存储器实验模块和一个双端口通用寄存器组模块连接在一起形成的，存储器的指令端口不参与本次实验，通用寄存器组连接运算器模块，本实验涉及其中的操作数寄存器ＤＲ２。
由于ＲＡＭ是三态门输出，因而可以将ＲＡＭ连接到数据总线ＢＵＳ上。此外，ＢＵＳ上还连接着双端口通用寄存器组。这样，写入ＲＡＭ的数据可由通用寄存器提供，而从ＲＡＭ读出的数据也可送到通用寄存器保存。
ＲＡＭ和ＤＲ２在前面的实验中使用过。对于通用寄存器组ＲＦ，它由一个在系统可编程（In System Programable）芯片ｉｓｐＬＳＩ １０１６固化了通用寄存器组的功能而成，其功能与双端口寄存器组ＭＣ１４５８０相类似，内含四个８位的通用寄存器，带有一个输入端口和两个输出端口，从而可以同时写入一路数据，读出两路数据。输入端口取名为ＷＲ端口，连接一个８位的缓冲寄存器ＥＲ（已集成在ｉｓｐＬＳＩ １０１６芯片中），输出端口取名为ＲＳ端口、ＲＤ端口，分别连接运算器模块的两个操作数寄存器ＤＲ１、ＤＲ２，其中，连接ＤＲ１的ＲＳ端口还可通过一个８位的三态门ＲＳＯ直接向ＢＵＳ输出。双端口通用寄存器组模块的控制信号中，ＲＳ１、ＲＳ０用于选择从ＲＳ端口读出的通用寄存器，ＲＤ１、ＲＤ０用于选择从ＲＤ端口读出的通用寄存器，上述选择信号在Ｔ１脉冲的上升沿到来时生效。而ＷＲ１、ＷＲ０则用于选择从ＷＲ端口写入的通用寄存器。ＷＲＤ是写入控制信号，ＷＲＤ＝１时，在Ｔ２上升沿的时刻，从ＥＲ写入数据；ＷＲＤ＝０时，ＥＲ中的数据不写入通用寄存器中。ＬＤＥＲ信号控制ＥＲ从ＢＵＳ写入数据，ＲＳ－ＢＵＳ信号则控制ＲＳ端口到ＢＵＳ的输出三态门。以上控制信号各自连接一个二进制开关。
三、实验设备
（１）ＪＹＳ－４计算机组成原理实验仪一台（２）双踪示波器一台（３）直流万用表一只（４）逻辑测试笔一支
四、实验任务
（１）将实验电路与操作面板的有关信号进行线路连接，方法同前面的实验。（２）用８位数据开关向ＲＦ中的四个通用寄存器分别置入以下数据（十六进制）：Ｒ０＝０Ｆ，Ｒ１＝Ｆ０，Ｒ２＝５５，Ｒ３＝ＡＡ。
给Ｒ０置入０Ｆ的步骤是：先用８位数码开关将０Ｆ置入ＥＲ，并且选择ＷＲ１＝ＷＲ０＝０，再将ＥＲ的数据置入ＲＦ。给其他通用寄存器置入数据的步骤与此类似。
（３）分别将Ｒ０至Ｒ３中的数据同时读入到ＤＲ２寄存器和ＢＵＳ上，观察其数据是否存入Ｒ０至Ｒ３中的数据，并记录数据。其中ＢＵＳ上的数据可直接用指示灯显示，ＤＲ２中的数据可用逻辑笔测试有关引脚。
（４）用８位数码开关向ＡＲ１送入一个地址０Ｆ，然后将Ｒ０中的０Ｆ写入ＲＡＭ。用同样的方法，依次将Ｒ１至Ｒ３中的数据写入ＲＡＭ中的Ｆ０、５５、ＡＡ单元。
（５）分别将ＲＡＭ中ＡＡ单元的数据写入Ｒ０，５５单元的数据写入Ｒ１，Ｆ０单元写入Ｒ２，０Ｆ单元写入Ｒ３。然后将Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１、Ｒ０中的数据读出到ＢＵＳ上，通过指示灯验证读出的数据是否正确，并记录数据。
（６）进行ＲＦ并行输入输出试验。
１．选择ＲＳ端口对应Ｒ０，ＲＤ端口对应Ｒ１，ＷＲ端口对应Ｒ２，并使ＷＲＤ＝１，观察并行输入输出的结果。选择ＲＳ端口对应Ｒ２，验证刚才的写入是否生效。记录数据。２．保持ＲＳ端口和ＷＲ端口同时对应Ｒ２，ＷＲＤ＝１，而ＥＲ中置入新的数据，观察并行输入输出的结果，ＲＳ端口输出的是旧的还是新的数据？（７）在数据传送过程中，发现了什么故障？如何克服的？
五、实验要求（１）做好实验预习和准备工作，掌握实验电路的数据通路特点和通用寄存器组的功能特性。（２）写出实验报告，内容为
１．实验目的；
２．如碰到故障，记录故障现象，排除故障的分析思路，故障定位及故障的性质； ３．实验数据记录；
４．值得讨论的其他问题。
第五篇：计算机组成原理实验报告
计算机科学与技术-计10计 算 机 组 成 原 理 实 验 报姓
名：
学
号：
班
级：
指 导 老 师：
郑
计算机科学与技术-计10
4一个上升沿，数据66H 被写入W 寄存器。3）将11H写入R0寄存器
①K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进入“Hand......”手动状态。②二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据11H
置控制信号为：
③按住STEP脉冲键，CK由高变低，观察现象；放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据11H 被写入R0 寄存器。4）将22H写入R1寄存器
①K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进入“Hand......”手动状态。②二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据22H
置控制信号为：
③按住STEP脉冲键，CK由高变低，观察现象；放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据22H被写入R1 寄存器。5）将33H写入R2寄存器
①K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进入“Hand......”手动状态。②二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据33H
置控制信号为：
③按住STEP脉冲键，CK由高变低，观察现象；放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据33H被写入R2 寄存器。
计算机科学与技术-计104
这时寄存器R3 的红色输出指示灯亮，R3 寄存器的数据送上数据总线。此时数据总线指示灯L7...L0为： 01000100.将K11(RRD)置为1，关闭R3 寄存器输出。11）将12H写入MAR寄存器
①K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进入“Hand......”手动状态。②二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据12H
置控制信号为：
③按住STEP脉冲键，CK由高变低，观察现象；放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据12H被写入MAR寄存器。12）将34H写入ST寄存器
①K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进入“Hand......”手动状态。②二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据34H
置控制信号为：
③按住STEP脉冲键，CK由高变低，观察现象；放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据34H被写入ST 寄存器。13）将56H写入OUT寄存器
①K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进入“Hand......”手动状态。②二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据56H
置控制信号为：
计算机科学与技术-计10
4（2）掌握简单运算器的数据传送通道。
（3）能够按给定数据，完成实验指定的算术/逻辑运算。
4.实验步骤：
①将55H写入A寄存器
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据55H
置控制信号为：
按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被写入A寄存器。
②将33H写入W寄存器
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据33H
置控制信号为：
按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器W 的黄色选择指示灯亮，表明选择W寄存器。放开STEP 键，CK 由低变高，产生一个上升沿，数据33H 被写入W 寄存器。
③置下表的控制信号，检验运算器的运算结果
计算机科学与技术-计10
4实验2：移位实验 将55H写入A寄存器
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据55H
置控制信号为：
按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被写入A寄存器。
S2S1S0=111 时运算器结果为寄存器A内容
5.实验结果与分析：
移位与输出门是否打开无关，无论运算器结果如何，移位门都会给出移位结果。但究竟把那一个结果送数据总线由X2X1X0输出选择决定。表中第一行，A中寄存器值为55H=01010101,L为左移结果为：10101010B=AAH，D为直通输入结果为原值，R为右
计算机科学与技术-计10
4(2)按图3—6连接实验线路，仔细查线无误后接通源。
4.实验结果与分析：
① 编程
计算机科学与技术-计104
MAO清零，从而明确本机的运行入口微地址为000000(二进制)。
D．按动“START”键，启动时序电路，则每按动一次启动键，读出一条微指令后停机，此时实验台上的微地址显示灯和微命令显示灯将显示所读出的一条指令。注意：在当前条件下，可将“MICRO—CONTROLLER”单元的sE6一sEl接至“SWITCH UNIT”中的S3—Cn对应二进制开关上，可通过强置端sEl一sE6人为设置分支地址。将SEI—SE6对应二进制开关量为“1”，当需要人为设置分支地址时，将某个或几个二进制开关置“0”，相应的微地址位即被强置为“l”，从而改变下一条微指令的地址。(二进制开关置为“0”，相应的微地址位将被强置为“l”)④ 连续运行
A．将编程开关置为“RUN(运行)”状态。
B．将实验板的单步开关“STEP”置为“EXEC”状态。
C.使CLR从l→0→l，此时微地址寄存器清“0”，从而给出取指微指令的入口地址为 000000(二进制)。
D．启动时序电路，则可连续读出微指令。
5.实验注意事项：
此次实验主要要掌握微程序控制器的组成、工作原理；明确微程序、微指令、微命令的概念；掌握微指令、微程序的设计及调试方法；通过单步方式执行若干条微指令深入理解微程序控制器的工作原理；用逻辑分析仪测试微程序控制器指令的转移，微程序、微指
点击咨询 