计算机组成实验报告

1 / 12计算机组成实验报告1 .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；2.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；3、实验步骤1) 关闭电源，将大板上的 COM1 口与 PC 机的串口相连； 2) 接通电源，在 PC 机上运行 文件，设置所用 PC 机的串口为“1”或“2”, 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，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 April 20012 / 12Computer 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 a.在命令行提示符状态下输入：R；显示寄存器的内容图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看b.在命令行提示符状态下输入：R R0；修改寄存器 R0 的内容，被修改的寄存器与所赋值之间可以无空格,也可有一个或数个空格主机显示:寄存器原值:_在该提示符下输入新的值,再用 R 命令显示寄存器内容，则 R0 的内容变为 0036。图片已关闭显示，点此查看6) 用 D 命令显示存储器内容在命令行提示符状态下输入：D 2000会显示从 2000H 地址开始的连续 128 个字的内容；连续使用不带参数的 D 命令，起始地址会自动加 128。图片已关闭显示，点此查看7)用 E 命令修改存储器内容 在命令行提示符状态下输入：E 2000屏幕显示:2000 地址单元的原有内容:光标闪烁等待输入 输入 0000 依次改变地址单元 2001XX 的内容为:1111 2222 3333 4444 55553 / 12图片已关闭显示，点此查看用 D 命令显示这几个单元的内容 D 2000 ,可以看到这六个地址单元的内容变为 0000 1111 2222 3333 4444 5555。图片已关闭显示，点此查看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 观察运行结果。a. 在命令行提示符状态下输入：A 2000 ；表示该程序从 2000H 地址开始,屏幕将显示：2000： 输入如下形式的程序：2000: MVRD R0，AAAA ；MVRD 与 R0 之间有且只有一个空格，其他指令相同 2002: MVRD R1，5555 XX: ADD R0，R1 XX: AND R0，R1 XX: RET图片已关闭显示，点此查看b. 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图片已关闭显示，点此查看c. 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，其中 R0 和 R1 的值均为 5555H，说明程序运行正确。4 / 12图片已关闭显示，点此查看d. 用 P 或 T 命令，单步执行这段程序，观察指令执行结果.在命令行提示符状态下输入：T 2000,寄存器 R0 被赋值为 AAAAHT,寄存器 R1 被赋值为 5555HT,做加法运算，和放在 R0，R0 的值变为 FFFFHT,做与运算，结果放在 R0，R0 的值变为 5555H 用 P 命令执行过程同上。图片已关闭显示，点此查看4、实验体会通过本次实验，我对汇编语言的指令又有了进一步的了解，实验中先进行实验教学机和 PC 的链接，其次使用大板可软件来敲写指令。实验中使用了 R，D，E，A 命令查看寄存器的相关内容，使用 A 命令写汇编程序， ，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。实验中由于刚开始编写时候总把命令写错，导致运行时候没有实现所要实现的功能。仔细检查，看实验讲义之后，修改代码，基本实现了实验所要的功能。经过这次实验，更加检测了我对汇编指令的掌握。对已指令还需要更加进一步的理解和练习。只有这样，才能更好地学好这门课程。计算机组成原理实验报告 15 / 12姓名学号教师 时间地点机位实验名称:数据传送实验 一、实验目的1. 理解自然语言形式命令的人工译码过程。 2. 学习系统部件和数据总线间传送数据的操作。二、实验原理寄存器的作用是用于保存数据的。CP226 实验仪用 74HC574 构成各种寄存器。74HC57474HC574 工作波形图表 1： 74HC574 功能表图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看寄存器 A 的原理图寄存器 W 的原理图寄存器组(R0-R3)的原理图图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看三、实验内容1、将 57H 写入 A 寄存器。 2、将 68H 写入 W 寄存器。 3、将 12H 写入 R0 寄存器。四、实验步骤6 / 121、将 57H 写入 A 寄存器。二进制开关 K23-K16 用于 DBUS7:0的数据输入，置数据 57H。 表 2图片已关闭显示，点此查看置控制信号为选通寄存器 A，置 K0 为 0。 关闭机箱电源，用导线把 K0 和 AEN 连接。 检查连线和电键位置，确信无误。 开启机箱电源，按下 RST 键复位，再按小键盘 TV/ME 键 3 次显示屏进入 Hand手动状态。按下小键盘 STEP 脉冲键，CK 由高变低，观察现象；放开小键盘 STEP 键，CK 脉冲由低变高，产生一个上升沿，数据 57H打入选通的寄存器 A，观察现象。2、将 68H 写入 W 寄存器。二进制开关 K23-K16 用于 DBUS7:0的数据输入，置数据 68H。图片已关闭显示，点此查看置控制信号为选通寄存器 W，置 K1 为 0，K0 为1。 用导线把 K1 和 WEN 连接。检查连线和电键位置，确信无误。按下小键盘 STEP 脉冲键，CK 由高变低，观察现象；放开小键盘 STEP 键，CK 脉冲由低变高，产生一个上升沿，数据 68H 打入选通的寄存器 W，观察现象。7 / 123、将 12H 写入 R0 寄存器。二进制开关 K23-K16 用于 DBUS7:0的数据输入，置数据 12H。图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看置控制信号为选通寄存器 R0。置 K1(WEN)为1，K0(AEN)为 1。用不同颜色的导线把 K5 和 RRD 连接,K4 和 RWR 连接，K3 和 SB 连接，K2 和 SA 连接。 检查连线和电键位置，确信无误。按下小键盘 STEP 脉冲键，CK 由高变低，观察现象；放开小键盘 STEP 键，CK 脉冲由低变高，产生一个上升沿，数据 12H 打入选通的寄存器 R0，观察现象。 关闭电源。五、实验现象1、将 57H 写入 A 寄存器。当按下小键盘 STEP 键，CK 信号呈亮到灭，这时寄存器 A 的黄灯选择指示灯亮，表明选择 A 寄存器。当放开小键盘 STEP 键，CK 信号呈灭到亮，产生上升沿，数据57H 打入选通的寄存器 A，A 显示屏上显示数字：57。 2、将 68H 写入 W 寄存器。当按下小键盘 STEP 键，CK 信号呈亮到灭，这时8 / 12寄存器 W 的黄灯选择指示灯亮，表明选择 W 寄存器。当放开小键盘 STEP 键，CK 信号呈灭到亮，产生上升沿，数据68H 打入选通的寄存器 W，W 显示屏上显示数字：68。 3、将 12H 写入 R0 寄存器。当按下小键盘 STEP 键，CK 信号呈亮到灭，这时寄存器 R0 的黄灯选择指示灯亮，表明选择 R0 寄存器。当放开小键盘 STEP 键，CK 信号呈灭到亮，产生上升沿，数据12H 打入选通的寄存器 R0，R0 显示屏上显示数字：12。六、分析与处理3 项实验结果都和预期的一致。七、实验结论1）实现实验目的第 1、第 2、第 3 项，分别正确地将 57H、68H、12H 写入 A、 W、 R0 寄存器。2）实验结果见上文“实验现象” 。八、建议无九、体会通过此次学习、操作数据传送实验，我了解了实验仪器数据总线的控制方式和数据传送的基本原理，并初步掌握了寄存器的用法。3 个实验都比较顺利，需注意连线准确，且当 AEN 和 WEN 低电平时，累加器 A 和暂存器 W有效，数据总线的数据才被写入寄存器，每个实验过后，9 / 12要将 AEN 和 WEN 至于高电平，才能使数据不变。十、思考题数据送入寄存器和寄存器输出到数据总线的控制信号有何不同？答：寄存器的读操作由 RRD 产生，低电平有效时，被选中的寄存器的数据输出到数据总线。寄存器的写操作由 RWR 产生，低电平有效时，配合时钟 CK 的上升沿跳变，数据总线的数据写入被选中的寄存器。上海大学 计算机学院计算机组成原理实验报告 5姓 名 _盛俊 _ 学 号 _11121763_ 教 师 _王雪娟_时 间 _周一 5-7_ 机 位 _11_ 报告成绩 _实验名称: 综合应用一、实验目的:1. 了解实验仪器数据总线的控制方式和运算器的使用。2. 设计并实现一条新指令。二、实验原理:微程序和机器指令，实验箱的机器指令系统，实验箱机器指令系的布线，实验箱机器指令系统的工作原10 / 12理，实验箱 PC 的打入原理，程序存储器模式下的操作。三、实验内容:1. 赋值：R1=11H, R2=22H, R3=66H计算 R0=R1+R2+R3 的值，并送入 PC 寄存器。 (J1J2 连接）2.编制一条微指令实现 AW 后左移一位的值送R1；把这条微指令放入微程序寄存器的 06H 单元。(A=11H, W=22H)四、实验步骤:A. 赋值：R1=11H, R2=22H, R3=66H ，计算R0=R1+R2+R3 的值，并送入 PC 寄存器。 (J1J2 连接）1.用不同颜色的导线分别把 K2,K3,K4 和S2,S1,S0，K6,K7,K8 和 X2,X1,X0，K9,K10,K11,K12 和SA,SB,PRD,RWR，K14 和 ELP 连接。2. 将 K15K0 全部放在 1 位，k23 k16 放 0 位。检查所有连线和电键位置，确信无误。3. 初始化系统（Reset)，进入 PC 状态，给R1，R2，R3 分别赋值为 11H，22H，66H。给 A,W 赋值为11H，22H。4.按TV/ME键三次，显示进入手动状态，选择为低电平，将 S2,S1 和 S0 选择为 000，X2，X1 和 X0 选择11 / 12为 100，按下 step 键,直通门中显示 33H。再次进入 PC 状态，给 A,W 赋值为 33H 和 66H, 按TV/ME键三次，显示进入手动状态，选择为低电平，将 S2,S1 和 S0 选择为 000，X2，X1 和 X0 选择为 100, 按下 step 键,直通门中显示 99H。5.在手动状态下选择 SB 和 SA 分别为 00，选择RWR 为低电平，按下 step 键，R0 显示 99H。置于低电平，X2，X1 和 X0 选择为 100，其他选择高电平，按下 step 键，看到 PC 显 示 99H。B. .编制一条微指令实现 AW 后左移一位的值送 R1；把这条微指令放入微程序寄存器的 06H 单元。(A=11H, W=22H)1. 该操作对应的微指令编码：“AW”运算对应的控制总线编码为：c2 c1 c0000；“左移一位的值送数据总线”对应的控制总线编码 c7c6c5=110； “数据总线值打入送 R1 寄存器”对应的控制总线编码为：c11c10=10。这个操作的微指令编码：c23c0=1111 1111 1111 1011 1101 1000=FF FA D8H。2. 初始化系统（Reset)，进入微程序存储器模12 / 12式(EM 状态)， 在 Adr 中打入 06，按 NEXT,给00H、01H、02H、03H、04H 和 05H 打入入 FF FF FFH。3. 给 06H 地址打入 FF FA D8H，给 07H 地址打入 CBFFFFH。4. 在 PC 模