计算机组成实验报告.docx

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计算机组成实验报告

计算机组成实验报告

　　1.实验目的：

　　1）．学习和了解TEC-XX十六位机监控命令的用法；2）．学习和了解TEC-XX十六位机的指令系统；3）．学习简单的TEC-XX十六位机汇编程序设计；

　　2.实验内容：

　　1）．使用监控程序的R命令显示/修改寄存器内容、D命令显示存储器内容、E命令修改存储器内容；

　　2）．使用A命令写一小段汇编程序，U命令反汇编刚输入的程序，用G命令连续运行该程序，

　　用T、P命令单步运行并观察程序单步执行情况；

　　3、实验步骤

　　1）．关闭电源，将大板上的COM1口与PC机的串口相连；2）．接通电源，在PC机上运行文件，设置所用PC机的串口为“1”或“2”,其它的设置一般不用改动,直接回车即可；

　　3）．置控制开关为00101，开关拨向上方表示“1”，拨向下方表示“0”，“X”表示任意。

其它实验相同；4）．按一下“RESET”按键,再按一下“START”按键，主机上显示：

TEC-XXCRTMONITORVersionAprilXX

　　ComputerArchitecturLab.，TsinghuaUniversityProgrammedbyHeJia>

　　5）．用R命令查看寄存器内容或修改寄存器的内容a.在命令行提示符状态下输入：

R↙；显示寄存器的内容

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　　b.在命令行提示符状态下输入：

RR0↙；修改寄存器R0的内容，被修改的寄存器与所赋值之间可以无空格,也可有一个或数个空格主机显示:

寄存器原值:

_在该提示符下输入新的值,再用R命令显示寄存器内容，则R0的内容变为0036。

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　　6）．用D命令显示存储器内容

　　在命令行提示符状态下输入：

DXX↙会显示从XXH地址开始的连续128个字的内容；连续使用不带参数的D命令，起始地址会自动加128。

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　　7）．用E命令修改存储器内容在命令行提示符状态下输入：

EXX↙屏幕显示:

XX地址单元的原有内容:

光标闪烁等待输入输入0000依次改变地址单元XX~XX的内容为:

11112222333344445555

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　　用D命令显示这几个单元的内容DXX↙,可以看到这六个地址单元的内容变为000011112222333344445555。

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　　8）．用A命令键入一段汇编源程序，主要是向累加器送入数据和进行运算，执行观察运行结果。

　　a.在命令行提示符状态下输入：

AXX↙；表示该程序从XXH地址开始,屏幕将显示：

XX：

输入如下形式的程序：

　　XX:

MVRDR0，AAAA；MVRD与R0之间有且只有一个空格，其他指令相同XX:

MVRDR1，5555XX:

ADDR0，R1XX:

ANDR0，R1XX:

RET

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　　b.用U命令反汇编刚输入的程序,在命令行提示符状态下输入：

UXX↙在相应的地址会得到输入的指令及其操作码

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　　c.用G命令运行前面刚键入源程序GXX↙,程序运行结束后，可以看到程序的运行结果，屏幕显示各寄存器的值，其中R0和R1的值均为5555H，说明程序运行正确。

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　　d.用P或T命令，单步执行这段程序，观察指令执行结果.在命令行提示符状态下输入：

TXX↙,寄存器R0被赋值为AAAAHT↙,寄存器R1被赋值为5555HT↙,做加法运算，和放在R0，R0的值变为FFFFHT↙,做与运算，结果放在R0，R0的值变为5555H用P命令执行过程同上。

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　　4、实验体会

　　通过本次实验，我对汇编语言的指令又有了进一步的了解，实验中先进行实验教学

　　机和PC的链接，其次使用大板可软件来敲写指令。

实验中使用了R，D，E，A命令查看寄存器的相关内容，使用A命令写汇编程序，，U命令反汇编刚输入的程序，用G命令连续运行该程序，用T、P命令单步运行并观察程序单步执行情况。

实验中由于刚开始编写时候总把命令写错，导致运行时候没有实现所要实现的功能。

仔细检查，看实验讲义之后，修改代码，基本实现了实验所要的功能。

经过这次实验，更加检测了我对汇编指令的掌握。

对已指令还需要更加进一步的理解和练习。

只有这样，才能更好地学好这门课程。

　　《计算机组成原理实验》报告1

　　姓名学号教师时间地点机位

　　实验名称:

数据传送实验一、实验目的

　　1.理解自然语言形式命令的人工译码过程。

2.学习系统部件和数据总线间传送数据的操作。

　　二、实验原理

　　寄存器的作用是用于保存数据的。

　　CP226实验仪用74HC574构成各种寄存器。

　　74HC57474HC574工作波形图

　　表1：

74HC574功能表

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　　寄存器A的原理图

　　寄存器W的原理图

　　寄存器组（R0-R3）的原理图

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　　三、实验内容

　　1、将57H写入A寄存器。

2、将68H写入W寄存器。

3、将12H写入R0寄存器。

　　四、实验步骤

　　1、将57H写入A寄存器。

　　①二进制开关K23-K16用于DBUS[7:

0]的数据输入，置数据57H。

表2

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　　置控制信号为选通寄存器A，置K0为0。

②关闭机箱电源，用导线把K0和AEN连接。

③检查连线和电键位置，确信无误。

④开启机箱电源，按下RST键复位，再按小键盘TV/ME键3次显示屏进入Hand…手动状态。

按下小键盘STEP脉冲键，CK由高变低，观察现象；放开小键盘STEP键，CK脉冲由低变高，产生一个上升沿，数据57H打入选通的寄存器A，观察现象。

　　2、将68H写入W寄存器。

　　①二进制开关K23-K16用于DBUS[7:

0]的数据输入，置数据68H。

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　　置控制信号为选通寄存器W，置K1为0，K0为1。

②用导线把K1和WEN连接。

　　③检查连线和电键位置，确信无误。

　　④按下小键盘STEP脉冲键，CK由高变低，观察现象；放开小键盘STEP键，CK脉冲由低变高，产生一个上升沿，数据68H打入选通的寄存器W，观察现象。

　　3、将12H写入R0寄存器。

　　①二进制开关K23-K16用于DBUS[7:

0]的数据输入，置数据12H。

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　　置控制信号为选通寄存器R0。

置K1（WEN）为1，K0（AEN）为1。

　　②用不同颜色的导线把K5和RRD连接,K4和RWR连接，K3和SB连接，K2和SA连接。

③检查连线和电键位置，确信无误。

　　④按下小键盘STEP脉冲键，CK由高变低，观察现象；放开小键盘STEP键，CK脉冲由低变高，产生一个上升沿，数据12H打入选通的寄存器R0，观察现象。

⑤关闭电源。

　　五、实验现象

　　1、将57H写入A寄存器。

　　当按下小键盘STEP键，CK信号呈亮到灭，这时寄存器A的黄灯选择指示灯亮，表明选择A寄存器。

当放开小键盘STEP键，CK信号呈灭到亮，产生上升沿，数据57H打入选通的寄存器A，A显示屏上显示数字：

57。

2、将68H写入W寄存器。

　　当按下小键盘STEP键，CK信号呈亮到灭，这时寄存器W的黄灯选择指示灯亮，表明选择W寄存器。

当放开小键盘STEP键，CK信号呈灭到亮，产生上升沿，数据68H打入选通的寄存器W，W显示屏上显示数字：

68。

3、将12H写入R0寄存器。

　　当按下小键盘STEP键，CK信号呈亮到灭，这时寄存器R0的黄灯选择指示灯亮，表明选择R0寄存器。

当放开小键盘STEP键，CK信号呈灭到亮，产生上升沿，数据12H打入选通的寄存器R0，R0显示屏上显示数字：

12。

　　六、分析与处理

　　3项实验结果都和预期的一致。

　　七、实验结论

　　1）实现实验目的第1、第2、第3项，分别正确地将57H、68H、12H写入A、W、R0寄存器。

　　2）实验结果见上文“实验现象”。

　　八、建议

　　无

　　九、体会

　　通过此次学习、操作数据传送实验，我了解了实验仪器数据总线的控制方式和数据传送的基本原理，并初步掌握了寄存器的用法。

3个实验都比较顺利，需注意连线准确，且当AEN和WEN低电平时，累加器A和暂存器W有效，数据总线的数据才被写入寄存器，每个实验过后，要将AEN和WEN至于高电平，才能使数据不变。

　　十、思考题

　　数据送入寄存器和寄存器输出到数据总线的控制信号有何不同？

　　答：

寄存器的读操作由RRD产生，低电平有效时，被选中的寄存器的数据输出到数据总线。

寄存器的写操作由RWR产生，低电平有效时，配合时钟CK的上升沿跳变，数据总线的数据写入被选中的寄存器。

　　上海大学计算机学院

　　《计算机组成原理实验》报告5

　　姓名__盛俊__学号____教师_王雪娟__

　　时间__周一5-7___机位____11____报告成绩___

　　实验名称:

综合应用

　　一、实验目的:

　　1.了解实验仪器数据总线的控制方式和运算器的使用。

　　2.设计并实现一条新指令。

　　二、实验原理:

　　微程序和机器指令，实验箱的机器指令系统，实验箱机器指令系的布线，实验箱机器指令系统的工作原理，实验箱PC的打入原理，程序存储器模式下的操作。

　　三、实验内容:

　　1.赋值：

R1=11H,R2=22H,R3=66H

　　计算R0=R1+R2+R3的值，并送入PC寄存器。

（J1—J2连接）

　　2.编制一条微指令实现A＋W后左移一位的值送R1；把这条微指令放入微程序寄存器的06H单元。

（A=11H,W=22H）

　　四、实验步骤:

　　A.赋值：

R1=11H,R2=22H,R3=66H，计算R0=R1+R2+R3的值，

　　并送入PC寄存器。

（J1—J2连接）

　　1.用不同颜色的导线分别把K2,K3,K4和S2,S1,S0，K6,K7,K8和X2,X1,X0，K9,K10,K11,K12和SA,SB,PRD,RWR，K14和ELP连接。

　　2.将K15～K0全部放在1位，k23~k16放0位。

检查所有连线和电键位置，确信无误。

　　3.初始化系统（Reset），进入PC状态，给R1，R2，R3分别赋值为11H，22H，66H。

给A,W赋值为11H，22H。

　　4.按[TV/ME]键三次，显示进入手动状态，选择为低电平，将S2,S1和S0选择为000，X2，X1和X0选择为100，按下step键,直通门中显示33H。

再次进入PC状态，给A,W赋值为33H和66H,按

　　[TV/ME]键三次，显示进入手动状态，选择为低电平，将S2,S1和S0选择为000，X2，X1和X0选择为100,按下step键,直通门中显示99H。

　　5.在手动状态下选择SB和SA分别为00，选择RWR为低电平，按下step键，R0显示99H。

　　置于低电平，X2，X1和X0选择为100，其他选择高电平，按下step键，看到PC显示99H。

　　B..编制一条微指令实现A＋W后左移一位的值送R1；把这条微指令

　　放入微程序寄存器的06H单元。

（A=11H,W=22H）

　　1.该操作对应的微指令编码：

　　“A＋W”运算对应的控制总线编码为：

c2c1c0＝000；

　　“左移一位的值送数据总线”对应的控制总线编码c7c6c5=110；“数据总线值打入送R1寄存器”对应的控制总线编码为：

　　c11c10=10。

　　这个操作的微指令编码：

c23~c0=111111111111101111011000=FFFAD8H。

　　2.初始化系统（Reset），进入微程序存储器模式（μEM状态），在Adr中打入06，按NEXT,给00H、01H、02H、03H、04H和05H打入入FFFFFFH。

　　3.给06H地址打入FFFAD8H，给07H地址打入CBFFFFH。

　　4.在μPC模式下验证功能：

赋初值μPC（05）PC（XX）A（11）W111），按STEP观察微指令执行的过程，观测A、W、D、L、R和R0~R3寄存器组，可以看到R1寄存器为66H，即实现A＋W后左移一位的值送R1的功能。

　　五、体会：

　　本次试验是我们第一次综合应用，其实就是把我们之前学习的内容进行了汇总，加强了对之前内容的学习，是我把之前学习的内容都理清楚了一遍，搞清楚了原理，也让之前学的不清不楚的问题得到了解决，现在自己可以把手动状态和键盘共同使用完成运算和移位以及送到寄存器中，总体感觉还不错，下次会更好的预习并完成下次的任务。