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1、計算原理實驗室實驗報告成績:計算機(jī)原理實驗室實驗報告課程:計算機(jī)組成原理姓名:王紅平專業(yè):網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)號:112055240日期:2014年6月太原工業(yè)學(xué)院計算機(jī)工程系計算原理實驗室實驗報告實驗一:運(yùn)算器實驗實驗環(huán)境PC機(jī)+Win7+proteus仿真器實驗日期2014.5一.實驗內(nèi)容基本要求:1.熟悉proteus仿真系統(tǒng)2.設(shè)計并驗證4位算數(shù)邏輯單元的功能擴(kuò)展要求:1.實現(xiàn)輸入輸出鎖存2.實現(xiàn)8位算數(shù)邏輯單元二.理論分析或算法分析(1)將K0-K7全部置0,打開373鎖存器(2)第一組燈的結(jié)果為00101100,?(3)關(guān)閉鎖存器1,打開鎖存器2,得
2、第二組燈的結(jié)果為00101100。?(4)關(guān)閉鎖存器2,將K0—K7置00000010?(5)打開鎖存器1,得燈的結(jié)果為00101110?(6)不斷執(zhí)行(3)(4)(5),發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了累加器的功能(每次加2)。?實驗中將初始數(shù)據(jù)存入第一個373鎖存器,然后將數(shù)據(jù)再送入第二個鎖存器,第二個373再將數(shù)據(jù)送入和K0—K7的數(shù)相加,結(jié)果送入第一個373,并顯示。再把加的結(jié)果循環(huán)送入第二個373鎖存來進(jìn)行下一步的加法,即相當(dāng)于實現(xiàn)了累加,每次累加的值為K0-K7所表示的數(shù)。經(jīng)過這一步的實驗圓滿完成了這一步的累加功能。10計算原理實驗室實驗報告三.實驗結(jié)果分析(含
3、執(zhí)行結(jié)果驗證、輸出顯示信息、圖形、調(diào)試過程中所遇的問題及處理方法等)實驗的結(jié)果截圖:遇到的問題:電路圖連接好后,剛開始運(yùn)行測試但LED燈沒有亮,最后經(jīng)過修改問同學(xué)等總算是完成了。思考題:單總線結(jié)構(gòu):所有部件都接到同一總線上。在同一時間內(nèi),只能有一個操作數(shù)放在單總線上。把兩個操作數(shù)輸入到ALU,需要分兩次來做,而且還需要兩個緩沖寄存器。雙總線結(jié)構(gòu):兩個操作數(shù)同時加到ALU進(jìn)行運(yùn)算,只需要一次操作控制就可以得到運(yùn)算結(jié)果。但是因為兩條總線都被輸入數(shù)占據(jù),因而ALU的輸出不能直接加到總線上去,而必須在ALU輸出端設(shè)置緩沖寄存器。三總線結(jié)構(gòu):ALU的兩個輸入端分
4、別由兩條總線供給,而ALU的輸出則與第三條總線相連。這樣,算術(shù)邏輯操作就可以在一步的控制之內(nèi)完成。五.總結(jié)這是計算機(jī)組成原理的第一個實驗,雖然還有點陌生,但是有著數(shù)字邏輯的實驗操作基礎(chǔ),而且本次實驗電路圖由老師直接提供,我們只需要按照電路圖連接就可以了,但是,基本熟悉了整個實驗系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),了解了該實驗裝置按功能分成幾大區(qū),學(xué)會何時操作各種開關(guān)、按鍵。最重要的是通過實驗掌握了運(yùn)算器工作原理,熟悉了算術(shù)/邏輯運(yùn)算的運(yùn)算過程以及控制這種運(yùn)算的方法,了解了進(jìn)位對算術(shù)與邏輯運(yùn)算結(jié)果的影響。相信以后隨著實驗的增多,會更加深入理解組成原理10計算原理實驗室實驗報
5、告實驗二:寄存器實驗實驗環(huán)境PC機(jī)+Win7+proteus仿真器實驗日期2014.5一.實驗內(nèi)容基本要求:1.理解CPU運(yùn)算器中寄存器的作用2.設(shè)計并驗證寄存器組(至少四個寄存器)擴(kuò)展要求:實現(xiàn)更多的寄存器(至少8個)二.理論分析或算法分析6264的工作過程寫?寫入數(shù)據(jù)的過程?l將單元地址送到芯片的地址線A0-A12?t?l寫入的數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)線?l#CS1和CS2有效,#WE有效?t?數(shù)據(jù)寫到指定單元6264的工作過程讀:?l讀入數(shù)據(jù)的過程?l將單元的地址送到芯片的地址線A0-A12?tl?#CS1和CS2同時有效,#WE=1?#OE=0?t?l選中單
6、元內(nèi)容從數(shù)據(jù)線讀出?三.實驗結(jié)果分析(含執(zhí)行結(jié)果驗證、輸出顯示信息、圖形、調(diào)試過程中所遇的問題及處理方法等)基本要求的實驗結(jié)果截圖:思考題:隨著寄存器的增多,電路設(shè)計的復(fù)雜度是什么比例增大答:如果寄存器數(shù)量多,整個電路的復(fù)雜度將按1:N的比例增大。五.結(jié)論利用4個74LS373和一個74LS245進(jìn)行電路連接,這個電路連起來比較難連,翻閱了計算機(jī)組成原理這本書,在向同學(xué)詢問了相關(guān)的一些信息,在實驗中發(fā)現(xiàn)了錯誤并跟同學(xué)一起商量,最后完成了實驗。10計算原理實驗室實驗報告實驗三:存儲器實驗實驗環(huán)境PC機(jī)+Win7+proteus仿真器實驗日期2014.5一
7、.實驗內(nèi)容基本要求:1.理解計算機(jī)存儲子系統(tǒng)2.設(shè)計并驗證計算機(jī)主存系統(tǒng)擴(kuò)展要求:分別用IO內(nèi)存統(tǒng)一編址和獨立編址增加4K的IO地址二.理論分析或算法分析根據(jù)課本上的靜態(tài)存儲器SRAM6116的圖形,畫出電路圖并測試;當(dāng)SW1置在高電平狀態(tài)時,不導(dǎo)通;當(dāng)SW2置在低電平時,導(dǎo)通并鎖存。原理圖為:10計算原理實驗室實驗報告四.實驗結(jié)果分析(含執(zhí)行結(jié)果驗證、輸出顯示信息、圖形、調(diào)試過程中所遇的問題及處理方法等)非選通狀態(tài)選通狀態(tài)思考題:計算機(jī)系統(tǒng)IO和存儲的工作效率怎樣最大化?答:使用最簡單的電路圖和應(yīng)用高速緩沖機(jī)制來加快計算機(jī)系統(tǒng)的IO輸出和存儲,以實現(xiàn)
8、工作效率最大化。五.結(jié)論通過這次實驗我熟悉了存儲器,意識到在實驗中連接線路是相當(dāng)重要的一步,線