计算机组成原理实验手册：运算器设计解析

"南京工业大学计算机组成原理实验指导书" 计算机组成原理是一门深入理解计算机硬件系统核心的学科，它涵盖了计算机硬件的各个主要组成部分，包括运算器、存储器、控制器等。这份实验指导书专注于通过实践帮助学生理解和掌握这些概念。 实验指导书共分为四个章节，每章都围绕一个关键主题展开。第一章是基本运算器实验，目标是让学生熟悉运算器的组成结构，理解其工作原理。运算器是CPU中的核心部分，负责执行算术和逻辑运算。在实验中，学生会接触到运算器内的算术逻辑部件ALU，了解其如何处理来自暂存器A和B的数据。ALU的输出受控于控制信号S3...S0和CN，可以选择执行算术、逻辑或移位运算。此外，实验还涉及了进位标志FC和ALU零标志的设置，以及CPLD（复杂可编程逻辑器件）在运算器中的应用。 第二章是存储器实验，这部分可能涵盖了随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）以及高速缓存（Cache）的基本原理和操作。学生将学习如何设计和测试存储器系统，理解数据在不同层次存储器间的传输和访问方式。 第三章微程序控制器实验，则引导学生了解微指令如何控制计算机的执行流程。微程序控制器使用预定义的微指令集来实现机器指令，这有助于理解计算机指令系统的实现和控制逻辑。 第四章是模型计算机实验，分为CPU与简单模型机设计实验和复杂模型机设计实验两部分。学生将在此阶段设计并实现自己的微型计算机模型，这涉及到CPU的完整设计，包括指令集、寄存器、控制单元等，以及更复杂的模型机设计，可能涵盖更多高级特性。 附录部分提供了软件使用说明、时序单元介绍和实验用芯片介绍，这些都是为了辅助学生更好地进行实验操作和理解硬件设计的细节。 通过这样的实验学习，学生不仅能理论联系实际，还能锻炼问题解决和系统设计能力，为将来在IT领域的工作打下坚实的基础。这份实验指导书以清晰的结构和详实的内容，为计算机组成原理的学习提供了有力的支持。