第一篇：计算机组成原理实验一
计算机组成原理实验一
基础汇编语言程序设计
实验目的：
1． 学习和了解TEC-2000十六位机监控命令的用法； 2． 学习和了解TEC-2000十六位机的指令系统； 3． 学习简单的TEC-2000十六位机汇编程序设计；
实验内容：
1． 使用监控程序的R命令显示/修改寄存器内容、D命令显示存储器内容、E命令修改存储器内容； 2． 使用A命令写一小段汇编程序，U命令反汇编刚输入的程序，用G命令连续运行该程序，用T、P命令单步运行并观察程序单步执行情况；
实验要求
在使用该教学机之前，应先熟悉教学机的各个组成部分，及其使用方法。
实验步骤
1． 关闭电源，将大板上的COM1口与PC机的串口“1”相连； 2． 接通电源，在PC机上运行tec-2000文件夹中的PCEC.EXE文件，所用PC机的串口为“1”, 其它的设置一般不用改动,直接回车即可；
3． 置控制开关为00101（连续、内存读指令、组合逻辑、16位、联机），开关拨向上方表示“1”，拨向下方表示“0”，“X”表示任意。其它实验相同； 4． 按一下“RESET”按键,再按一下“START”按键，主机上显示： TEC-2000 CRT MONITOR Version 1.0 April 2001 Computer Architectur Lab.，Tsinghua University Programmed by He Jia > 5． 用R命令查看寄存器内容或修改寄存器的内容 6． 用D命令显示存储器内容
7.用E命令修改存储器内容
注意：用E命令连续修改内存单元的值时，每修改完一个，按一下空格键，系统会自动给出下一个内存单元的值，等待修改；按回车键则退出E命令。
用D命令显示这几个修改内存单元的内容（在实验报告中写明你的实验内容）8.用A命令键入一段汇编源程序，主要是向累加器送入数据和进行运算，执行程序并观察运行结果。
1）在命令行提示符状态下输入：
A 2000↙ ；表示该程序从2000H（内存RAM区的起始地址）地址开始 屏幕将显示： 2000： 输入程序：
（实验报告中写出自己的程序）
程序的最后一个语句，必须为RET指令
直接敲回车键，结束A命令输入程序的操作过程
若输入有误，系统会给出提示并显示出错地址，用户只需在该地址重新输入
正确的指令即可。2）用U命令反汇编刚输入的程序
在命令行提示符状态下输入：
U 2000↙
在相应的地址会得到输入的指令及其操作码（报告中写出执行结果）3）
用G命令运行前面刚键入源程序
G 2000↙
程序运行结束后，可以看到程序的运行结果，屏幕显示各寄存器的值。（实验报告中程序的执行结果，程序运行是否正确）
4）用P或T命令，单步执行这段程序，观察指令执行结果
（实验报告中写出执行过程及结果）
注：T总是执行单条指令，但执行P命令时，则把每一个CALL语句连同被调用的子程序一次执行完成。T、P命令每次执行后均显示所有通用寄存器及状态寄存器的内容，并反汇编出下一条将要执行的指令。
9．举例编写汇编程序, 用“A”命令输入,运行并观察结果（实验报告中写出源程序及执行过程及结果）
参考《TEC-2000A教学计算机系统技术说明与实验指导》第二章及第五章5.1内容，并思考例2后的思考题，在报告中分析并写出执行结果，要求编写在屏幕上输出A-Z26个英文字母，实验报告中写出源程序及运行结果。
例3后的思考题及编写程序，实验报告中写出源程序及运行结果。
认真预习实验，做好实验准备，实验后按要求认真书写实验报告，报告要详细，实验过程及调试好的程序及实验结果，以及实验中遇到的问题，如何解决问题和对本课程及实验的心得体会。
要求每个学生认真上好实验课，做到在规定的时间，规定的实验箱做好实验，实验过程中保持安静。爱护实验设备！
第二篇：计算机组成原理实验
ALU设计
module ALU(ALU_OP,AB_SW,F_LED_SW,LED);
input[2:0] ALU_OP,AB_SW,F_LED_SW;
output[7:0] LED;reg[7:0] LED;
reg[31:0] A,B,F;reg OF,ZF;
always@(*)begin
end
always@(*)begin
ZF=0;OF=0;case(ALU_OP)
3'b000: begin F=A&B;end 3'b001: begin F=A|B;end 3'b010: begin F=A^B;end 3'b011: begin F=~(A|B);end 3'b100: begin {OF,F}=A+B;OF=OF^F[31];end 3'b101: begin {OF,F}=A-B;OF=OF^F[31];end 3'b110: begin F=A 3'b000: begin A=32'h0000_0000;B=32'h0000_0000;end 3'b001: begin A=32'h0000_0003;B=32'h0000_0607;end 3'b010: begin A=32'h8000_0000;B=32'h8000_0000;end 3'b011: begin A=32'h7FFF_FFFF;B=32'h7FFF_FFFF;end 3'b100: begin A=32'h8000_0000;B=32'hFFFF_FFFF;end 3'b101: begin A=32'hFFFF_FFFF;B=32'h8000_0000;end 3'b110: begin A=32'h1234_5678;B=32'h3333_2222;end 3'b111: begin A=32'h9ABC_DEF0;B=32'h1111_2222;end endcase endcase if(F==32'b0)ZF=1;end always@(*)begin end case(F_LED_SW) 3'b000: LED=F[7:0];3'b001: LED=F[15:8];3'b010: LED=F[23:16];3'b011: LED=F[31:24];default:begin LED[7]=ZF;LED[0]=OF;LED[6:1]=6'b0;end endcase endmodule 管脚配置 NET “AB_SW[0]” LOC = T10;NET “AB_SW[1]” LOC = T9;NET “AB_SW[2]” LOC = V9;NET “ALU_OP[0]” LOC = M8;NET “ALU_OP[1]” LOC = N8;NET “ALU_OP[2]” LOC = U8;NET “F_LED_SW[0]” LOC = V8;NET “F_LED_SW[1]” LOC = T5;NET “F_LED_SW[2]” LOC = B8;NET “LED[0]” LOC = U16;NET “LED[1]” LOC = V16;NET “LED[2]” LOC = U15;NET “LED[3]” LOC = V15;NET “LED[4]” LOC = M11;NET “LED[5]” LOC = N11;NET “LED[6]” LOC = R11;NET “LED[7]” LOC = T11;寄存器 module jicunqi(input Clk, input Reset, input [4:0] Reg_Addr, input Write_Reg, input [1:0] Sel, input AB, output reg [7:0] LED);reg [31:0] W_Data;wire [31:0] R_Data_A,R_Data_B,LED_Data;REG RU1(Clk,Reset,Reg_Addr,Reg_Addr,Reg_Addr,W_Data,Write_Reg,R_Data_A,R_Data_B);assign LED_Data=AB?R_Data_A : R_Data_B;always @(*)begin W_Data=32'h0000_0000; LED=8'b0000_0000; if(Write_Reg) begin case(Sel) 2'b00: W_Data= 32'h1234_5678; 2'b01: W_Data= 32'h89AB_CDEF;2'b10: W_Data= 32'h7FFF_FFFF;2'b11: W_Data= 32'hFFFF_FFFF;endcase end else begin case(Sel) 2'b00: LED=LED_Data[7:0];2'b01: LED=LED_Data[15:8];2'b10: LED=LED_Data[23:16];2'b11: LED=LED_Data[31:24]; endcase end end endmodule `timescale 1ns / 1ps // REG.v module REG(input Clk, input Reset, input [4:0] R_Addr_A, input [4:0] R_Addr_B, input [4:0] W_Addr, input [31:0] W_Data, input Write_Reg, output [31:0] R_Data_A, output [31:0] R_Data_B); reg [31:0] REG_Files[0:31];integer i; assign R_Data_A=REG_Files[R_Addr_A];assign R_Data_B=REG_Files[R_Addr_B]; always @(posedge Clk or posedge Reset)begin if(Reset) begin for(i=0;i<=31;i=i+1) REG_Files[i]<=32'h0000_0000; end else begin if(Write_Reg) begin REG_Files[W_Addr]<=W_Data; end end end endmodule 管脚配置 NET “Clk” LOC=“C9”;NET “Reset” LOC=“D9”;NET “Reg_Addr[4]” LOC=“T5”;NET “Reg_Addr[3]” LOC=“V8”;NET “Reg_Addr[2]” LOC=“U8”;NET “Reg_Addr[1]” LOC=“N8”;NET “Reg_Addr[0]” LOC=“M8”;NET “Write_Reg” LOC=“V9”;NET “Sel[1]” LOC=“T9”;NET “Sel[0]” LOC=“T10”;NET “AB” LOC=“A8”;NET “LED[7]” LOC=“T11”;NET “LED[6]” LOC=“R11”;NET “LED[5]” LOC=“N11”;NET “LED[4]” LOC=“M11”;NET “LED[3]” LOC=“V15”;NET “LED[2]” LOC=“U15”;NET “LED[1]” LOC=“V16”;NET “LED[0]” LOC=“U16”; 计算机组成原理实验日志 实验题目： 进位、移位控制实验 实验目的： (1)了解带进位控制的运算器的组成结构；(2)验证带进位控制的运算器的功能。(3)了解移位发生器74LS299的功能；(4)验证移位控制电路的组合功能。实验主要步骤： 一、进位 (1)按图1.2-2连接实验电路并检查无误。(2)打开电源开关。 (3)用输入开关向暂存器DR1和DR2置数，方法同前。 (4)关闭数据输入三态门(SW-B=1)，打开ALU输出三态门(ALU-B=0)，并使LDDR1=0、LDDR2=0，关闭寄存器打入控制门。 (5)对进位标志清零。实验板上“SWITCH UNIT”单元中的CLR开关为标志CY、ZI的清零开关，它为零状态时是清零状态，所以将此开关做1→0→1操作，即可使标志位清零。 注意：进位标志指示灯CY亮时表示进位标志为“0”，无进位；标志指示灯CY灭时表示进位为“1”，有进位。 图1.2-1 带进位运算器通路图 图1.2-2 带进位运算实验接线图 (6)验证带进位运算及进位锁存功能。使Cn=1，AR=0，进行带进位算术运算。例如，做加法运算，使ALU-B=0，S3、S2、S1、S0、M的状态为1、0、0、1、0，此时数据总线上显示的数据为DR1加DR2加当前进位标志的和，但这时的进位状态位还没有打入进位锁存器中，(它是要靠T4节拍来打入的。)这个结果是否有进位产生，则要按动微动开关KK2，若进位标志灯亮，则无进位，反之则有进位。因为做加法运算时数据总线一直显示的数据为DR1+DR2+CY，所以当有进位输入到进位锁存器时，总线显示的数据将为加上当前进位锁存器中锁存的进位的结果。 二、移位 (1)按图1.3-2连接实验电路并检查无误。(2)打开电源开关。(3)向移位寄存器置数。 ①拨动输入开关,形成二进制数01101011(或其它数值)。 ②使SWITCH UNIT单元中的开关SW-B=0，打开数据输入三态门。③使S0= 1、S1=1，并按动微动开关KK2，则将二进制数01101011置入了移位寄存器。 ④使SW-B=1，关闭数据输入三态门。(4)移位运算操作。 ①参照表1.3-1中的内容，先将S1、S0置为0、0，检查移位寄存器单元装入的数是否正确，然后通过改变S0、S1、M、299-B的状态，并按动微动开关KK2，观察移位结果。 ②根据移位控制电路功能表1.3-1中的内容，分析移位运算的结果是否正确。 图1.3-2 移位运算实验接线图 实验结果： 一．进位 向DR1中置入80H 向DR2中置入 80H CY初始位置为亮 0 加法完成后 CY为灭总线显示01H 二．移位 输入00011000 移位后 00110000 心得体会： 通过本次实验了解了的带进位的加法和移位器的原理。 计算机组成原理实验日志3 实验题目： 静态随机存储器实验 实验目的： 掌握静态随机存储器RAM工作特性及数据的读/写方法。实验主要步骤： (1)形成时钟脉冲信号T3。具体接线方法和操作步骤如下： ①接通电源，把示波器接到方波信号源的输出插孔H23调节电位器W1及W2，使H23端输出实验所期望的频率和占空比的方波。 ②将时序电路模块(STATE UNIT)单元中的φ和信号源单元(SIGNAL UNIT)中的H23排针相连。 ③在时序电路模块中有两个二进制开关“STOP”和“STEP”。将“STOP”开关置为“RUN”状态、“STEP”开关置为“EXEC”状态时，按动微动开关START，则T3端输出连续的方波信号，此时调节电位器W1，用示波器观察，使T3输出实验要求的脉冲信号。当“STOP”开关置为“RUN”状态、“STEP”开关置为“STEP”状态时，每按动一次微动开关START，则T3输出一个单脉冲，其脉冲宽度与连续方式相同。用PC联机软件中的示波器功能也能看到波形。这样可以代替真实示波器。 (2)按图2-2连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。 图2-2 静态随机存储器实验接线图(3)写存储器。给存储器的00、01、02、03、04地址单元中分别写入数据11H、12H、13H、14H、15H。 由上面的存储器实验原理图(图2-2)看出，由于数据和地址全由一个数据开关给出，因此要分时地给出。下面的写存储器要分两个步骤：第一步写地址，先关掉存储器的片选(CE=1)，打开地址锁存器门控信号(LDAR=1)，打开数据开关三态门(SW-B=0),由开关给出要写入的存储单元的地址，按动START产生T3脉冲将地址打入到地址锁存器；第二步写数据，关掉地址锁存器门控信号(LDAR=0),打开存储器片选(CE=0)，使之处于写状态(CE=0，WE=1)，由开关给出此单元要写入的数据，按动STRAT产生T3脉冲将数据写入到当前的地址单元中。写其他单元依次循环上述步骤。 写存储器流程如图2-3所示(以向00号单元写入11H为例)。 图2-3 写存储器流程图 (4)读存储器。 依次读出第00、01、02、03、04号单元中的内容，观察上述各单元中的内容是否与前面写入的一致。同写操作类似，读每个单元也需要两步：第一步写地址，先关掉存储器的片选(CE=1)，打开地址锁存器门控信号(LDAR=1)，打开,由开关给出要读存储单元的地址，按动START产生T3脉冲将地址打入到地址锁存器；第二步读存储器，关掉数据开关三态门(SW-B=1),打开存储器(CE=0)，使它处于读状态(CE=0，WE=0)，此时数据总线上显示的数据即为从存储器当前地址中读出的数据内容。读其他单元依次循环上述步骤。 读存储器操作流程如下图2-4所示(以从00号单元读出11H数据为例)。 图2-4 读存储器流程图 实验结果： 置入存储器地址00 写入存储器数据 11H 置入存储器地址01 写入存储器数据12H 置入存储器地址02 写入存储器数据13H 置入存储器地址03 写入存储器数据14H 置入存储器地址04 写入存储器数据15H 读数据 置入存储器地址00 读出存储器数据11H 置入存储器地址01 读出存储器数据12H 置入存储器地址02 读出存储器数据13H 置入存储器地址03 读出存储器数据14H 置入存储器地址04 读出存储器数据15H 实验思考题 （1）一片静态存储器6116（2K×8），容量是多大？因实验箱上地址寄存器只有8位接入6116的A7－A0，而高三位A8－A10接地，所以实际存储容量是多少？为什么？ 答：容量是16kbit大小，当只有A7-A0只有8位字时，实际容量是256*8=4Kbit大小。（2）归纳出向存储器写入一个数据的过程，包括所需的控制信号（为“1”还是为“0”）有效。 答：根据实验指导书上WR0有效，此时为写入数据 心得体会： 通过这次实验掌握了静态存储器的基本原理，以及存储器是如何写入数据和读取数据的，强化了计算机存储器的理解 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2
第四篇：_计算机组成原理实验3
第五篇：计算机组成原理实验(存储器)
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