CPU 与简单模型机设计实验.doc

《计算机组诚愿理》实验报告 实验序号：　04　　　　　　　　实验项目名称： CPU 与简单模型机设计实验 学　　号 姓　　名 专业、班 实验地点 实1-418 指导教师 实验时间 2012.05.23 一、实验目的及要求 答:了解和熟悉CPU的简单的组成原理及熟悉CPU的简单指令的应用。 二、实验设备（环境）及要求 答：PC 机一台，TD-CM3+或TD-CMX 实验系统一套。 三、实验内容与步骤 （1）连接实验路线： （2）载入指令文件，进行验证： （3）运行指令（程序）： 将时序与操作台单元的开关KK1 和KK3 置到‘运行’档，实验类型选择简单模型机，CON单元中按CLR清零，检测结果是否与预测的一致。 四、实验结果与数据处理(过程分析): (1)启动IN单元，向其中输入操作数（这里值为03）； （2）启动程序计数器（PC），然后自动进行加1操作，将指令地址存放到地址寄存器（AR）； （3）从存储器当中读取指令，并将它存放到指令寄存器（IR）当中，然后对指令进行编译处理，形成控制信号，来控制各个部件的工作； （4）启动读操作，将IN单元当中操作数（03）读入到R0寄存器； （5）接着从PC中取出第二条指令的地址，并自动加1,并将它存放到AR当中； （6）从存储器当中取出第二条指令，并将它存放到IR当中，并进行编译； （7）将存储器R0中的03值送到A和B当中； （8）启动ALU运算器，执行加操作，并将运算结果送往R0当中； （8）同样从PC当中第三条指令（将运算结果送往OUT单元显示），取指令流程与上述类似； 执行操作，将运算结果送往OUT单元进行显示； 五、分析与讨论(心得) 答：这是一个简单的CPU是由运算器（ALU）、微程序控制器（MC）、通用寄存器（R0），指令寄存器（IR）、程序计数器（PC）和地址寄存器（AR）组成；这个实验是了解了一些指令：：IN（输入）、ADD（二进制加法）、OUT（输出）、JMP（无条件转移），HLT（停机）；再者，就是观察运行载入的指令文件的过程，通过数据通路图整个过程的变化即数据的流向及处理情况，尝试着去理解CPU在MC的控制下CPU的其他部件（ALU RO IR PC AR）的调用和处理的细节；通过这次实验，我了解到指令系统在整个计算机系统当中占据着举足轻重的作用，它让一连串的0，1二进制码才有了不同的意义，比如区分哪些是地址，哪些是数据，而哪些又是程序等等。 六、教师评语 签名： 日期： 成绩