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目录
实验一系统认识实验·····································································2·
实验二算术逻辑运算实验·······························································9·
实验三进位控制实验·····································································12
实验四移位运算实验·····································································14
实验五静态随机存储器实验····························································15
实验六总线控制器实验18
实验七微程序控制器实验································································21
实验一系统认识实验
一、实验目的
1.搭建并操作一个最基本的模型计算机。
2.建立对计算机组成及其原理的基本认识.
二、实验设备
1.TDN-CM+或TDN-CM++教学实验系统一套。
2.PC微机一台。
三、实验原理
1.一台简单模型计算机的结构
为了更好地理解计算机的各组成部件是如何相互配合进行工作的,我们将设计一个最基
本的模型计算机。根据前面小节的知识,我们将算术逻辑运算器、控制器、寄存器、内部总
线等部件搭接起来构成一个CPU,然后再加上存储器、输入设备、输出设备即构成一台完
整的模型计算机.其逻辑框图见图1.4—1。
其中ALU为运算器、DR1、DR2为工作暂存器、R0为通用寄存器、AR为地址寄存器、
PC为程序计数器、IR为指令寄存器、TIME为时序发生器、MEM为程序存储器、INPUT
为输入设备、OUTPUT为输出设备、MC为微程序控制器.
2.模型计算机的程序
本系统设计了四条指令,构成了此模型计算机的指令系统,即:
应用该指令系统可以编写一段反映计算机操作的指令序列,它们就构成了所谓的计算机
程序,并将其以二进制存放在主存储器的连续的单元中。计算机通过连续运行该段程序,就
可以解决各种复杂的计算或是控制问题.
3.微程序Microprogram
为实现以上计算机程序的操作,控制器对应于每一条机器指令都需要进行一系列的微操
作来完成该机器指令的操作。一个微操作则对应一条微指令.如果控制器采用最普遍使用的
微程序控制器,则一条机器指令的操作就需要一系列微指令来完成.它们构成计算机的微程
序并且是以二进制数的形式存放在控制存储器的存储单元中。与以上机器指令对应的微操作
内容如表1。4-1所示。
四、实验步骤
1.构造一台模型计算机
首先,参照图1。4—2,在教学实验系统中使用连接导线(排线)将模型计算机的各个
部件连接在一起,构成一台完整的模型计算机。连接图中凡是标有小圆圈的连线都是需要连
接导线的,而未标小圆圈的连线是系统已经连接好的。
连接完成后,请仔细检查,以保证连接的正确性。
2.我们来编写一段简单程序操作的例子来说明计算机工作的过程.
这个程序要执行的功能是:
1)由输入设备向CPU的通用寄存器R0中输入一个数.
2)将输入的数值与程序中的一个立即数相加.
3)将运算结果输出到输出设备上进行显示。
4)跳转返回到执行第一条指令的状态和位置。
完成以上指令操作的程序内容如表1.4-2所示。
3.模型机操作前的准备工作
使用通讯电缆将实验系统的串行接口与PC微机的串行接口相连接,并将实验系统的电源
线接到电源插座中.然后启动PC
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