计算机组成原理实验报告(运算器组成、存储器)

计算机组成原理实验报告 一、实验1 Quartus 的使用一实验目的掌握Quartus 的基本使用方法。了解74138（3：8）译码器、74244、74273的功能。利用Quartus 验证74138（3：8）译码器、74244、74273的功能。二实验任务熟悉Quartus 中的管理项目、输入原理图以及仿真的设计方法与流程。新建项目，利用原理编辑方式输入74138、74244、74273的功能特性，依照其功能表分别进行仿真，验证这三种期间的功能。三74138、74244、74273的原理图与仿真图1.74138的原理图与仿真图74244的原理图与仿真图1. 4. 74273的原理图与仿真图、 实验2 运算器组成实验 1、 实验目的1.掌握算术逻辑运算单元（ALU）的工作原理。2.熟悉简单运算器的数据传送通路。3.验证4位运算器（74181）的组合功能。4.按给定数据，完成几种指定的算术和逻辑运算。二、实验电路 附录中的图示出了本实验所用的运算器数据通路图。8位字长的ALU由2片74181构成。2片74273构成两个操作数寄存器DR1和DR2，用来保存参与运算的数据。DR1接ALU的A数据输入端口，DR2接ALU的B数据输入端口，ALU的数据输出通过三态门74244发送到数据总线BUS7-BUS0上。参与运算的数据可通过一个三态门74244输入到数据总线上，并可送到DR1或DR2暂存。图中尾巴上带粗短线标记的信号都是控制信号。除了T4是脉冲信号外，其他均为电位信号。nC0，nALU-BUS，nSW-BUS均为低电平有效。3、 实验任务按所示实验电路，输入原理图，建立.bdf文件。4. 实验原理图及仿真图给DR1存入，给DR2存入，然后利用ALU的直通功能，检查DR1、DR2中是否保存了所置的数。其实验原理图如下： 波形图如下：实验3 半导体存储器原理实验 （一）、实验目的（1）熟悉静态随机存储器RAM和只读存储器ROM的工作特性和使用方法；（2）熟悉半导体存储器存储和读出数据的过程；（3）了解使用半导体存储器电路时的定时要求。（二）、实验要求利用Quartus 器件库提供的参数化存储单元，设计一个由128X8位的RAM和128X8位的ROM构成的存储器系统。请设计有关逻辑电路，要求仿真通过，并设计波形文件，验证该存储器系统的存储与读出。（三）、实验原理图与仿真图 ram内所存储的数据：rom内所存储的数据：仿真图如下：（4） 心得体会本次试验中，我们应该熟练掌握Quartus 软件的使用方法；熟悉静态随机存储器RAM和只读存储器ROM的工作特性和使用方法；熟悉半导体存储器存储和读出数据的过程；了解使用半导体存储器电路时的定时要求。并且制定实验方案然后进行实验验证。要学会将学到的知识运用到实际中。四、实验4 数据通路的组成与故障分析实验（一）、实验目的（1）将运算器模块与存储器模块进行连接；（2）进一步熟悉计算机的数据通路；（3）炼分析问题与解决问题的能力，学会在出现故障的情况下，独立分析故障现象并排除故障。（二）、实验电路设计一实验电路图，把前面进行的运算器实验模块与存储器实验模块两部分电路连接在一起。RAM和ROM的输出都可以送至寄存器R1和R2作为运算器的输入，而运算器的结果可以送入R3暂存，然后送入RAM的指定单元。整个电路总线结构的形式自行设计。（三）、实验原理图与仿真图ram内所存储的数据：rom内所存储的数据：原理图如下：仿真图如下：5 心得体会实验前我们应该先要对我们将要做的实验充分的了解，将原理弄懂，同时也要熟悉我们实验所使用的软件的用法，这对我们都是至关重要的，并且会使我们在实验时节省很多时间；然后，根据实验要求设计出总体方案，再根据方案进行实验。通