计算机组成原理课程实验——运算器+存储器

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1、《计算机组成原理》课程实验实验内容lEL-JY-II计算机组成原理实验系统简介使用说明及要求l实验一：运算器实验l实验二：移位运算实验l实验三：存储器实验和数据通路实验EL-JY-Ⅱ计算机组成原理实验系统简介使用说明及要求EL-JY-Ⅱ型计算机组成原理实验系统是为计算机组成原理课的教学实验而研制的，涵盖了目前流行教材的主要内容，能完成主要的基本部件实验和整机实验，可供大学本科学习《计算机组成原理》、《计算机组成和结构》等课程提供基本的实验条件，同时也可供计算机其它课程的教学和培训使用。一．基本特点1、本系统采用了新颖开放的电路结构：（1）、在系统的总体构造形式上，采用“基板+CP

2、U板”的形式，将系统的公共部分，如数据的输入、输出、显示单片机控制及与PC机通讯等电路放置在基板上，它兼容8位机和16位机，将微程序控制器、运算器、各种寄存器、译码器等电路放在CPU板上，而CPU板分为两种：8位和16位，它们都与基板兼容，同一套系统通过更换不同的CPU板即可完成8位机或16位机的实验，用户可根据需要分别选用8位的CPU板来构成8位计算机实验系统或选用16位的CPU板来构成16位计算机实验系统；也可同时选用8位和16位的CPU板，这样就可用比一套略多的费用而拥有两套计算机实验系统，且使用时仅需更换CPU板，而不需做任何其它的变动或连接，使用十分方便。（2）、本系统

3、提供有面包板和CPLD实验板（可选），学生能自己设计实验内容，达到开拓思维，提高创新和设计能力的目的。2、本系统上安装有63个拨动开关、4个按钮开关和65个发光二极管，既可在单片机的控制下进行编程和显示，完成实验，也可与PC机联机使用，可在PC机上进行编程、传送、装载程序、调试和运行等操作；还可以手动的方式完成全部的实验，并具备单步执行一条微指令、单步执行一条机器指令、连续运行程序、联机打印等功能，几种操作方式可按需要任意选择一种使用，切换方便。3、控制器采用微程序方案，支持动态微程序设计，微程序指令的格式及定义均可由用户自行设计并装入由EEPROM构成的控存中。4、在显示功能上

4、，采用了红、黄、绿三种颜色的指示灯以及数码管多种形式的显示方法，使整个系统更加美观大方。二．系统组成本系统由两大部分组成。1、基板本部分是8位机和16位机的公共部分，包括以下几个部分：1）数据输入和输出电路242）显示及监控电路3）脉冲源及时序电路4）数据和地址总线5）8255扩展实验电路6）单片机控制电路和键盘操作部分7）与PC机通讯的接口电路8）主存储器电路9）微代码输入及显示电路10）电源电路11）CPLD实验板（选件）12）自由实验区（面包板）2．CPU板本板分为8位机和16位机两种，除数据总线和地址总线分别为8位和16位以外，都包括以下几个部分：1）微程序控制器电路2）

5、运算器电路3）寄存器堆电路4）程序计数器电路5）指令寄存器电路6）指令译码电路7）地址寄存器电路8）数据和控制总线电路三．参考实验1．运算器实验2．移位控制实验3．存储器实验及数据通路实验（选做）4．微程序控制器实验5．微程序设计实验6．基本实验计算机组成与程序运行实验7．带移位运算实验计算机的组成与程序运行实验8．复杂实验计算机的组成与程序运行实验9．实验计算机的I/O实验10．PLD应用实验四．系统布局24系统布局分别见图1和图2。五．使用说明及要求1．本系统分为三种实验操作方式。方式一：开关控制操作；方式二：键盘控制（单片机控制）操作；方式三：PC机联机操作。2．本系统采用

6、正逻辑，即“1”代表高电平，“0”代表低电平；3．指示灯亮表示相应信号为高电平，熄灭表示相应信号为低电平；4．实验连线时应按如下方法：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上；5．为保证实验的成功，每次实验之前均应认真阅读实验指导书，接线要按要求，确保正确无误且接触良好；6．应严格按照实验指导书的实验步骤和先后顺序进行实验，否则有可能造成实验不成功甚至损坏芯片。方式一：开关控制操作方式：1．在各种控制信号中，有的是低电平有效，有的是高电平有效，请注意区别，具体可参见实验指导。242．总线是计算机信息传输的公共通路。

7、为保证总线信息的正确无误，总线上每次只能有一个控制信号有效，如果同时有两个或两个以上信号同时有效，会产生总线竞争而造成冲突甚至损坏芯片。故每次开始实验操作时均要先置相应控制开关电路的控制信号为“1”，高电平，对应的指示灯亮。方式二：键盘控制操作方式：系统通电，K4开关拨到OFF，监控指示灯（数码管，以下数码管均指监控指示灯）上滚动显示【CLASSSELECT】，在该状态下，整个键盘可用键分别为：系统检测键：按下该键，数码管显示【CHESYS】，（即CHECKSYSTEM的缩写），