文档介绍：计算机组成原理硬件实验
主讲:
助教:
课程目的与任务
该实验课程为《计算机组成原理》理论授课的实践环节,是其组成部分之一。
主要目的是通过实验课程,让学生进一步掌握计算机各组成部分,如:CPU、存储器、I/O设备的工作原理,以及相互的协同配合,借以掌握整机概念。
针对CPU的核心部分CU控制器进行微指令程序设计,通过简单与复杂模型机的设计掌握微程序设计的思想,充分理解指令在CPU的执行情况。
课时分配
学时分配
形式
内容
2
课堂教学
本周实验原理,步骤。
2
实验操作
运算器实验
2
实验操作
SRAM与总线基本实验
2
实验操作
控制器
4
实验操作
简单模型机
4
实验操作
复杂模型机
表1-1 每周学时分配表
考核
5次实验,每次5分,该试验课程占据整个教学的25%比重。
学生现场进行线路连接,演示结果,并回答问题,然后打分,最后并入总成绩。
演示结果正确计3分,回答问题,顺次递增1分,直至满分5分。
实验设备介绍
TD-CMA系统硬件布局图
实验一运算器
基本运算器实验
实验目的
了解运算器的组成结构
掌握运算器的工作原理
实验设备
PC机一台,TD-CMA实验系统一套
运算器部含有三个独立运算部件,分别为算术、逻辑和移位运算部件
要处理的数据存于暂存器A 和暂存器B,三个部件同时接受来自A 和B 的数据
各部件对操作数进行何种运算由控制信号S3…来决定
任何时候,多路选择开关只选择三部件中一个部件的结果作为ALU 的输出。如果是影响进位的运算,还将置进位标志FC,在运算结果输出前,置ALU 零标志。
原理如图1-1-1所示:
实验原理
plex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件实现。ALU 的输入和输出通过三态门74LS245 连到CPU 内总线上,另外还有指示灯标明进位标志FC 和零标志FZ。
图中除T4 和CLR,其余信号均来自于ALU 单元的排线座,实验箱中所有单元的T1、T2、T3、T4 都连接至控制总线单元的T1、T2、T3、T4,CLR 都连接至CON 单元的CLR 按钮。
T4 由时序单元的TS4 提供(时序单元的介绍见附录二),其余控制信号均由CON 单元的二进制数据开关模拟给出。
控制信号中除T4 为脉冲信号外,其余均为电平信号,其中ALU_B 为低有效,其余为高有效。