计算机组成原理实验：寄存器、运算器与微程序控制器

"寄存器、运算器实验等" 在计算机科学中，寄存器和运算器是计算机硬件系统中的核心组件。本实验手册主要围绕这些主题展开，旨在帮助学生深入理解计算机组成原理。通过一系列实验，学生将有机会亲手操作和实践，从而掌握计算机内部数据处理和控制流程的基本概念。 第一章介绍了THTJZ-2型计算机组成原理实验箱的性能特点。这款实验箱采用了先进的硬件设计，包括实时监视器功能，允许用户无需依赖外部设备就能实时监控数据流状态。每个单元都有数据显示，使得学生能够直观地观察到数据在计算机内部的操作。此外，实验箱的设计是开放式的，用户可以根据需要连接和断开不同的部件，模拟不同结构和复杂度的计算机系统。 第二章详细列出了多个分部实验项目，涵盖了寄存器、运算器以及相关的数据输出、移位门、微程序计数器uPC、PC、存储器EM、微程序存储器uM和中断等多个方面。这些实验旨在让学习者逐步了解和掌握各个组件的功能和相互作用。 实验一至实验八具体如下： - 实验一：寄存器实验，学生会学习到如何操作和观察寄存器中的数据，寄存器是计算机中存储和传递数据的基本单元。 - 实验二：运算器实验，重点在于理解运算器如何执行算术和逻辑运算。 - 实验三：数据输出实验/移位门实验，涉及到数据的传输和移位操作，移位门是实现数据位移的关键。 - 实验四：微程序计数器uPC实验，使学生理解微程序计数器在控制计算机执行序列中的作用。 - 实验五：PC实验，探索程序计数器如何跟踪指令的执行顺序。 - 实验六：存储器EM实验，学习内存的读写操作和数据存储原理。 - 实验七：微程序存储器uM实验，微程序是控制单元的底层指令集，这个实验让学生了解它们如何工作。 - 实验八：中断实验，中断机制是计算机响应外部事件的方式，实验将解释中断处理的过程。 第三章至第十章进一步涵盖了模型机的使用、微程序控制器的综合实验、组合逻辑控制器、指令/微指令系统设计、扩展实验，以及十六位机的实验。这些章节深入到计算机系统设计的更高级概念，如输入输出操作、数据运算、转移和调用等控制流程，以及更高位宽的计算机组件，如十六位ALU、寄存器和中断控制。 通过这些实验，学生不仅能学习到理论知识，还能动手实践，从而加深对计算机系统运行机制的理解，提升解决问题的能力，为将来从事计算机硬件设计和系统分析打下坚实基础。