计算机组织与体系结构——实验报告.doc

计算机组织与体系结构 实 验 报 告 班级： 姓名： 学号： 目录 一 基本运算器实验………………………………………………………………………………1 1、实验目的……………………………………………………………………………………1 2、实验设备……………………………………………………………………………………1 3、实验原理……………………………………………………………………………………1 4、实验步骤……………………………………………………………………………………2 5、实验体会……………………………………………………………………………………4 二 静态随机存储器实验 ………… ……………………………………………………………5 1、实验目的 …………………………………………………………………………………5 2、实验设备……………………………………………………………………………………5 3、实验原理……………………………………………………………………………………5 4、实验步骤……………………………………………………………………………………6 5、实验体会……………………………………………………………………………………7 三 微程序控制器实验…………………………………………………………………………8 1、实验目的……………………………………………………………………………………8 2、实验设备……………………………………………………………………………………8 3、实验原理……………………………………………………………………………………8 4、实验步骤……………………………………………………………………………………9 5、实验体会……………………………………………………………………………………11  一 基本运算器实验 1 实验目的 (1) 了解运算器的组成结构。 (2) 掌握运算器的工作原理。 2 实验设备 PC 机一台，TD-CMA 实验系统一套。 3 实验原理 本实验的原理如图 1 所示。 运算器内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（有些处理器体系结构把移位运算 器放于算术和逻辑运算部件之前，如 ARM），各部件对操作数进行何种运算由控制信号 S3…S0 和 CN 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。ALU 中所有模块 集成在一片 FPGA 中。 逻辑运算部件由逻辑门构成，较为简单，而后面又有专门的算术运算部件设计实验，在此 对这两个部件不再赘述。移位运算采用的是桶形移位器，一般采用交叉开关矩阵来实现。每一 个输入都通过开关与一个输出相连，把沿对角线的开关导通，就可实现移位功能，即： (1) 对于逻辑左移或逻辑右移功能，将一条对角线的开关导通，这将所有的输入位与所使 用的输出分别相连,而没有同任何输入相连的则输出连接 0。 (2) 对于循环右移功能，右移对角线同互补的左移对角线一起激活。例如，在 4 位矩阵中 使用‘右 1’和‘左 3’对角线来实现右循环 1 位。 (3) 对于未连接的输出位，移位时使用符号扩展或是 0 填充，具体由相应的指令控制。使 用另外的逻辑进行移位总量译码和符号判 （4）实验连线图如图2 实验原理图1 实验接线图2 4 实验步骤 (1) 按图1-1-5连接实验电路，并检查无误。图中将用户需要连接的信号用圆圈标明。 (2) 将时序与操作台单元的开关KK2置为‘单拍’档,开关KK1、KK3置为‘运行’档。 (3) 打开电源开关，如果听到有‘嘀’报警声，说明有总线竞争现象，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。然后按动CON单元的CLR按钮，将运算器的A、B和FC、FZ清零。 (4) 用输入开关向暂存器A置数。 ① 拨动CON单元的SD27…SD20数据开关，形成二进制或其它数值），数据显示亮为‘1’，灭为‘0’。 ② 置LDA=1，LDB=0，连续按动时序单元的ST按钮，产生一个T4上沿，则将二进制入暂存器A中，暂存器A的值通过ALU单元的A7…A0八位LED灯显。 (5) 用输入开关向暂存器B置数。 ① 拨动CON单元的SD27…SD20数据开关，形成二进制或其它数值）。 ② 置LDA=0，LDB=1，连续按动时序单元的ST