计算机组成原理实验3、4

1、计算机原理实验计算机原理实验& 计算机组成原理实验报告内容规范计算机组成原理实验报告内容规范u 实验项目名称实验项目名称u 所用硬件描述语言及相关的软硬件环境所用硬件描述语言及相关的软硬件环境u 实验电路的系统说明实验电路的系统说明u 最终版本的源代码最终版本的源代码u 实验步骤实验步骤u EDA阶段的实验结果（仿真结果、引脚分配等）阶段的实验结果（仿真结果、引脚分配等）u 实验记录实验记录u 发现的问题及其解决途径发现的问题及其解决途径u 关于实验电路测试的其他说明关于实验电路测试的其他说明u 关于实验项目的系统总结关于实验项目的系统总结实验项目列表实验项目列表&预习时，应注

2、意以下几点：预习时，应注意以下几点：F 描述实验电路的源代码必须是已经过描述实验电路的源代码必须是已经过“编译编译”、 “ “仿真仿真”、“引脚锁定引脚锁定”等处理的，实验余下等处理的，实验余下的工作仅仅是的工作仅仅是“下载下载”并对实验电路进行系统测并对实验电路进行系统测试试F 学生应攥写相应实验的学生应攥写相应实验的“实验预习报告实验预习报告”，仔，仔细设计好实验记录表格，细设计好实验记录表格，并在实验时带来。并在实验时带来。&实验预习报告内容规范实验预习报告内容规范u 实验项目名称实验项目名称u 实验目的实验目的u 实验原理及内容实验原理及内容u 源代码源代码 应含有适当注释应含

3、有适当注释u EDA阶段的实验结果（阶段的实验结果（ “ “编译编译”、 “ “仿真仿真” ” 等）等）u 测试时的电路总体结构及其说明测试时的电路总体结构及其说明u 测试计划（包括计划进行的系统测试、每一测试的测试测试计划（包括计划进行的系统测试、每一测试的测试过程、测试所需的测试数据、预期结果数据等）及其相关过程、测试所需的测试数据、预期结果数据等）及其相关说明说明u 关于实验电路设计的其他说明关于实验电路设计的其他说明u 前期实验总结前期实验总结多周期多周期MIPS CPUSIF000SID001SEXE010SWB100ResetjjaljrbeqbneswlwswlwSMEM011o

4、thersothers其控制部件的状态转移图如下：其控制部件的状态转移图如下：状态数状态数:5LOG2 5 = 3使用使用3位状态码位状态码用有限状态机实现多周期用有限状态机实现多周期CPU的控制部件的控制部件wpciordwmemwirm2regregrtsextwregshiftalusrcb1.0selpcaluc3.0pcsource1.0jal(组合电路）组合电路）下一状态函数下一状态函数DFF3Q2.0D2.0op5.0func5.0zclockclrn3位位D触发器触发器c多周期多周期CPU 的控制部件的总体结构的控制部件的总体结构(组合电路）组合电路）输出函数输出函数 时序时序

5、 电路电路当前状态当前状态m2regregrtsextjal31.0MIPS CPU +存储器存储器IRDRrsrtrdrtCopfunc4saimmaddralusrcbselpcshiftwregpcsourcezalucwpciordwmemwirControlunitwernarnbwn qaRegfiled qbzrabalucALU01011001f01e012201230123wea doMemdiPCrsrsrt rd sa funcrt immaddropopop31.2827.0PCcMIPS CPU +存储器的总体电路存储器的总体电路& 实验项目的具体内容与要求实

6、验项目的具体内容与要求u 实验的实验的“验收验收”将基于以下两点进行：将基于以下两点进行：F 本部分给出的实验项目要求本部分给出的实验项目要求F 学生制定的学生制定的“实验计划实验计划”的相应内容的相应内容u 这就要求学生在这就要求学生在“编程编程”阶段要完整准确地把握各实验阶段要完整准确地把握各实验项目的要求，在相应的项目的要求，在相应的“实验实验计划计划”中正确地确定实验箱中正确地确定实验箱的的“系统模式系统模式”、测试时所用实验箱资源及其使用方式、测试时所用实验箱资源及其使用方式u 实验电路有着确定的输入输出，实验电路有着确定的输入输出，“验收验收”所直接关注的所直接关注的就是这些输入输

7、出在实验电路工作时的表现；实验电路的就是这些输入输出在实验电路工作时的表现；实验电路的输入输出可被归纳为：输入输出可被归纳为：F 控制信号输入控制信号输入F 数据输入与数据输出数据输入与数据输出F 状态输出状态输出& 实验项目的具体内容与要求实验项目的具体内容与要求u 在本课程的实验中，需要使用在本课程的实验中，需要使用“计算机组成原理实验箱计算机组成原理实验箱”中的下列装置：中的下列装置：F LED 数码显示管数码显示管 8个，可被分段使用，以供显示个，可被分段使用，以供显示“数字数字”/ /”数值数值”、电路非、电路非2值的状态输出值的状态输出F 发光二极管显示灯发光二极管显示灯

8、16个，可用来显示个，可用来显示2值的输入控值的输入控制信号和二进制输入数据制信号和二进制输入数据F 数码开关数码开关 8个，可用来向电路提供输入个，可用来向电路提供输入F 16键的小键盘键的小键盘 可用来向电路输入十六进制数据可用来向电路输入十六进制数据F 液晶显示器液晶显示器 可用显示电路的输入和输出等各种数据可用显示电路的输入和输出等各种数据u 为了规范实验电路的输入输出，也为了简化实验项目为了规范实验电路的输入输出，也为了简化实验项目的的“验收验收”过程，本课程对实验电路的输入输出制定了下过程，本课程对实验电路的输入输出制定了下列规范，学生在完成实验的过程中必须遵照执行：列规范，学生在

9、完成实验的过程中必须遵照执行：F 实验电路的所有输入输出都必须有相应的显示实验电路的所有输入输出都必须有相应的显示F 2 值的输入控制信号可用值的输入控制信号可用LED灯显示灯显示F 非非2值的输入控制信号必须用值的输入控制信号必须用LED数码管显示数码管显示F 数据输出必须用数据输出必须用LED数码管显示数码管显示F 数据输入可使用数据输入可使用LED灯显示，也可使用灯显示，也可使用LED数码管数码管显示；若实验项目有明确要求，则按要求显示显示；若实验项目有明确要求，则按要求显示F 通过小键盘输入的数据必须用通过小键盘输入的数据必须用LED数码管显示数码管显示& 实验项目的具体内容与要求实验项目的具体内容与要求u 学生在学生在“编程编程”阶段给出的阶段给出的“测试计划测试计划”中必须明确给中必须明确给出：出：F 实验箱的实验箱的“系统模式系统模式”F 输入按键开关的