计算机组成原理实验指导书(正式稿)

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1、第一章TDN-CM++计算机组成原理教学实验系统简介1.1系统功能及特点“计算机组成原理与系统结构教学实验系统”是西女唐都科学仪器公司推出的一套高效的，开放性的教学实验系统，该系统可以通过对多种原理性计算机的设计、实现和调试、高效率地支持“计算机组成原理”和“计算机系统结构”等课程和开放性实验教学，为高校各个教学层次的计算机原理教学提供了较好的方案。系统功能特点如卜：1.结构清晰的单元式实验电路，可构造出不同结构不同复杂程度的原理性计算机。系统采川部件单元式结构，包括运算器、数据通路、存储器、控制器、信号及时序控制、内总线、外总线、外围接口及输

2、入/输出设备，大规模町编程逻辑器件等计算机部件的单元电路，用户可使用排线连接方式或计算机电子自动逻辑设计方式、根据自己所设计的模型计算机结构方案来构造出不同结构及不同复杂程度的原理性计算机，使学生能够对计算机组成结构有清楚的认识和理解。2.对实验设计具有完全的开放性，增强学牛综合设计能力。系统所具有的软、便件结构对用户的实验设计具有完全的开放性，其数据线、地址线、控制线都由用八來操作连接，系统中的运算器结构，控制器结构及微程序指令的格式和定义可由用八根据教学需要來灵活改变和重新设计。这对于丿IJ户自行设计各种结构及不同复杂程度的模型计算机捉供了

3、强大的软、硬件操作平台，从而避免了单纯验证性的实验模式,可极人的提高学生对计算机系统的综合设计能力。3.能用逻辑器件和大规模可编程逻辑器件相结合，可血向不同层次的学生。系统采用通用逻辑器件和大规模可编程逻辑器件并用的方式，既能给熟练掌握复杂逻辑系统设计的学生提供同档的实验平台，乂能对不熟悉这些内容的学生提供易操作的实验平台，符合循序渐进、先基础后提高的教学原则。4.具有实时调试功能的图形操作界面，也可川于多媒体辅助教学。系统具有与PC机联机实时调试的功能，提供了图形方式的调试界面，在调试过程中可动态实时地显示模型计算机各部件Z间的数据传输以及各

4、部件和总线上的所有信息。这种图形调试界而也可用于多媒体辅助教学，从而获得极佳的教学效果。5.多种输入/输出方式及逻辑信号测量功能，实验操作观察更容易。系统提供多种输入/输出方式。通过RS-232串口与PC机联机，可在PC机上进行编程并向系统装载实验程序，在图形界面下进行动态调试及运行°另外，还具有两路逻辑信号测量平台，可在PC机上看到信号测量波形；如单独使用本系统，则可通过开关及LED以二进制码形式迓行编程、显示及调试和运行。6.实验电路的实时在线检测功能，便丁检查接线错误。系统具有实验电路检测功能，通过人机交互方式可实时在线检测各实验单元电路

5、的好坏以及模型机实验线路连接是否止确。1.2系统与PC机联机说明实验系统安装有一个标准的DB型9针RS-232C串口插座，使川配套的串行通信电缆分别插在实验系统及PC机的串口，既可实现系统与PC机的联机操作。系统配套的集成操作软件具有专为联机操作而开发的图形方式操作界而，其操作简便、直观且具有动态调试功能，可以完全根据实验系统的数据通路图來实时、动态地显示用户设计的实验数据流的流向、数据值、控制线利各单元的内容。本系统软件是通过PC机串行口向实验系统上的单片机控制单元发送指令的，由实验系统的单片机直接对程序存储器、微程序控制器进行读和写，控制单

6、拍或单步微程序、单步机器指令和程序连续运行等操作，实时动态图形方式下的系统跟踪调试和运行。系统通信电缆连接方式如图1.1所示。PC机实验系统图1-1PC机和实验系统用串行口连接方式1.3软件的安装与卸载1•软件运行环境操作系统：中、英文WINDOWS95/98/2000/NT/MEo最低配置：CPU：奔腾133MHZ内存：16MB；显示卡：标准VGA,256色显示模式以上：便盘：15MB以上；驱动器：2X倍速CD-ROM以上；其它设备：鼠标器。建议配置：CPU：奔腾166MHZ或更高；内存：16MB以上；显示卡：SVGA,16K色以上显示模式，

7、分辨率为800600o其它设备同“最低配置”。2.安装软件安装操作如下：通过“资源管理器”找到光盘驱动器木软件安装「【录下的SETUP.EXE,双击该文件名执行它，按屏幕提示进行安装操作。"TDN-CM卄1。03(W)”安装成功后，在开始菜单的程序子菜单甲将出现“CMPP”程序组。3.启动软件软件的丿』动方式有如下三种：用户可以选择［开始］—［程序］—选项，在菜单位屮单击“CMPP”文件名既可启动该程序组。用户也可以选择［开始］—［程序］—［启动］选项，在菜单中单位击“CMPP”文件名既可启动该程序。用户在安装“TDN-CM++1。03(W)以

8、后桌血上会出现”CMPP“快捷键，用户对以直接在桌血上双击“CMPP”快捷键就可以丿［动该程序组了。3.卸载软件联机软件提供了自动卸载功能，使用户可以