计算机组成原理实验报告88362.doc

【计算机组成原理实验报告概述】 本实验报告主要涵盖了计算机组成原理中的四个关键部分：寄存器、运算器、存储器和CPU与简单模型机的设计。实验的目的是加深对计算机硬件结构的理解，包括数据的存储、处理和传输机制。 1. **寄存器**： 寄存器是计算机内部高速数据存储单元，用于临时存储数据或指令。在实验中，通过写入和读出数据，验证了通用寄存器组的功能，确保数据的正确存取，同时增强了对寄存器硬件电路的理解。 2. **运算器**： 运算器负责执行算术和逻辑运算。实验中，参与者熟悉了实验系统的结构，掌握了运算器的工作原理，了解了进位对运算结果的影响。尽管对时序的作用理解不透彻，但随着更多实验的进行，这一概念会逐渐清晰。 3. **存储器**： 存储器是计算机中保存数据的关键组件。在实验中，通过向静态RAM写入和读出数据，学习了如何使用地址寄存器和片选端CE进行数据的存取，理解了WE信号控制写入和读取的操作。对于实验流程的不熟悉表明需要进一步巩固这部分知识。 4. **CPU与简单模型机设计**： 此部分实验旨在理解和构建一个基础的CPU模型，并扩展为一个简单的计算机模型。CPU由运算器、微程序控制器、通用寄存器、指令寄存器、程序计数器和地址寄存器组成。实验中，定义了五条基本指令（IN、ADD、OUT、JMP、HLT），并设计了微程序来控制这些操作。通过增加主存和输入输出设备，构成了一个完整的模型机。程序计数器和地址寄存器集成在一片CPLD芯片中，用于控制数据的读取和执行。 实验步骤涉及连接线路、编写和校验程序。手动写入微程序时，需要调整实验设备的开关设置，通过CON单元和IN单元输入微地址和数据，然后通过时序控制将数据写入指定位置。联机写入则可能涉及到通过软件界面进行操作。 通过这些实验，学生不仅能掌握计算机硬件的基本工作原理，还能学习到如何设计和调试微程序，这将对深入理解计算机系统的运行机制大有裨益。在后续的学习中，应当继续加强实验操作，提高对计算机组成原理的理论与实践结合能力。