实验一：微程序控制计算机实验报告.doc

大连理工大学本科实验报告课程名称： 计算机组成原理实验 学院（系）： 软件学院 专 业： 软件工程（日语强化） 班 级： 学 号： 学生姓名： 2011年 7 月 8 日 大连理工大学实验报告学院（系）： 软件学院 专业： 软件工程（日语强化） 班级： 姓名： 学号： 实验台： 5 实验时间： 2011.7.6 实验室： C409 成绩： 指导教师签字： 实验一：微程序控制计算机实验1. 实验目的： 了解微程序控制计算机的工作原理及实现方法、初步学会程序的流程图画法及程序的模块化设计、调试方法。2. 实验平台：硬件平台：复旦大学FD-MCES教学平台；软件平台：自己做汇编和Unidebbuger调试软件3. 实验要求：（任务）1) 建立指令集文件（*.DEF 指令系统）2) 建立微程序文件（*.M19）3) 编写二位乘法程序，通过调试观察汇编指令在微程序控制计算机中的实施过程，学会程序设计中的流程图，模块化设计及调试方法。4) 实验原理图：（P46）要求将CPU的各信号加方向标，延伸IR（指令寄存器）下面如何接微程序控制部分以及各部件的控制端口与微指令发出口的联结 。5） 实验原理：要求通过一条具体汇编指令说明本实验计算机的工作原理及实现方法（从PC=0、MPC=0 形成开始说起，为什么程序可以连续执行？） 一条指令一般可分为两部分，即本条指令的操作码和操作数部分和下调指令的入口地址部分。在多级时序系统中，一条指令被分为几个节拍，计算机按照一定的时序逻辑在不同的节拍中发出相应的控制信号，控制完成该指令的的相应操作。计算机执行完本条指令的操作之后会将PC改为下调指令的入口地址，使程序得以连续执行。 程序开始执行时，根据ORG 0 找到第一条指令的入口地址，并从此处开始执行。此时，PC=0，MPC=0。程序执行的第一条指令是取指令操作，该指令只有一个节拍，即（PC） AB，（M） IR，（PC）+1 PC，（A） ACT。完成程序计数器PC的数据传输到地址总线AB上，需要置MXA1为0，读存储器置CRD为0，IR接指令置GI为0，同时MPC接数允许置MPLD为0，程序计数器加一，置PINC为1,累加器A输出数据到暂存器ACT置CG为0，其他各位置无效状态。这样就完成了取指令操作。接着再根据PC值进入倒下条指令的的入口，假设为LDA addr，该指令分为四个节拍，每个节拍完成一段相应的微操作，MPC的值就会修改为下一个接拍的入口地址，每条指令的最后一段微操作都是取下一条指令。6）实验操作步骤流程图。 该流程图应包括以下几个部分：（可以设为不是第一次使用，但要注意操作过程的实际情况而非理想情况） 7）二位乘法程序流程图：要求分成3个部分 （1）数据输入、运算式打印部分（2）乘积运算部分（3）数据位的分离与打印结果部分 3.体会、意见、建议实验体会，除写个人实验课程理解之外，还应对实验课时数实验仪器设备、实验讲义、实验内容安排、时间分配及教师授课方式提出意见和建议。 大连理工大学实验报告学院（系）： 软件学院 专业： 软件工程（日语强化） 班级： 姓 名： 学号： 实验台： 5 实验时间： 2011-6-20 实验室： C409 成绩： 指导教师签字： 实验二：监控程序与汇编实验1. 实验目的：（1）了解教学计算机的指令格式、指令编码、选择的寻址方式和具体功能。（2）了解汇编语言的语句与机器语言的指令之间的对应关系，了解伪指令在汇编过程中的作用，学习用汇编语言设计程序的过程和方法。（3）学习教学机监控程序的功能、监控命令的使用方法，体会软件系统在计算机组成中的地位和作用。2. 实验平台硬件平台：清华大学TEC-XP实验箱的MACH部分软件平台：监控程序pec16.exe3. 实验要求：（任务）（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；在命令行提示符状态下输入R，回车，显示所有寄存器的内容在命令行提示符状态下输入R R0，将R0的值改为0001,用R显示在命令行提示符状态下输入D 2000,显示从2000H 地址开始的连续128 个字的内容在命令行提示符状态下输入E 2000,修改连续的5个存储单元的内容（2） 使用A 命令写一小段汇编程序，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；程序及运行结果： （3） 要求根据所学知识编写：从键盘输入一个数字，并对其检测是否是0-9的数字，如果是则计算该值到10的累加和，如果不是则重新输入。 程序及结果： 4. 体会、意见、建议实验体会，除写个人实验课程理解之外，还应对实验课时数实验仪器设备、实验讲义、实验内容安排、时间分配及教师授课方式提出意见和建议.大连理工大学实验报告学院（系）： 软件学院 专业： 软件工程（日语强化） 班级： 姓 名： 学号： 实验台： 5 实验时间： 实验室： C409 成绩： 指导教师签字： 实验二：脱机运算器实验1. 实验目的：（1）理解运算器芯片Am2901的功能和内部组成，运行中使用的控制信号及各自的控制作用；（2）理解4片Am2901构成16位运算器的具体方案，各数据位信号、各控制位信号的连接关系；（3）使用24位微型开关中的23位控制信号确定运算与处理功能。2. 实验平台硬件平台：清华大学TEC-XP实验箱的MACH部分3. 实验要求：（任务）（1） 了解TEC-XP运算器基本组件2901的工作原理；（2） 了解TEC-XP实验箱是如何使用4片2901构成16位运算器；（3） 了解并掌握24位控制开关相应的序列所实现的控制功能；（4） 基于以上所学完成ppt最后要求的实验内容（控制信号表格）。 4. 体会、意见、建议实验体会，除写个人实验课程理解之外，还应对实验课时数实验仪器设备、实验讲义、实验内容安排、时间分配及教师授课方式提出意见和建议。 大连理工大学实验报告学院（系）： 软件学院 专业： 软件工程（日语强化） 班级： 姓 名： 学号： 实验台： 5 实验时间： 实验室： C409 成绩： 指导教师签字： 实验三：存储器扩展实验1. 实验目的：（1）深入理解计算机内存储器的功能、组成知识；（2）深入地学懂静态存储器芯片的读写原理和用他们组成教学计算机存储器系统的方法（即字、位扩展技术），控制其运行的方式； 思考并对比静态和动态存储器芯片在特性和使用场合等方面的同异之处。2. 实验平台硬件平台：清华大学TEC-XP实验箱的MACH部分部件：HN58c65p-25两片3. 实验要求：（任务）（1） 完成HN58c65p-25两片EEPROM的物理扩展；（2） 完成必要的跳线设置；（3） 验证RAM和EEPROM在存储上的区别（使用A命令和E命令）； 写在RAM上的内容断电后消失，写在EEROM上的内容断电后还在（4） 基于以