8位/16位兼容设计的计算机组成原理实验教程

"该文档是一份计算机组成原理的实验指导书，主要介绍了一种名为DVCC的实验系统，该系统支持8位和16位字长的兼容设计，旨在帮助学生理解和掌握计算机组成原理的基本概念。书中详细描述了实验系统的硬件和软件性能，包括各个功能模块，如运算器、移位寄存器、寄存器堆、程序计数器、指令寄存器、启停和时序电路、微程序控制器、主存储器、输入输出设备、数据总线、逻辑信号测量单元、系统控制开关等。此外，还提到了实验内容，其中实验一是关于运算器的验证性实验。" 计算机组成原理是计算机科学中的基础学科，它研究计算机各组成部分的结构、功能和相互作用。在本实验指导书中，首先介绍了DVCC系列实验机，这是一种特别设计的教学系统，其硬件性能包括8位和16位字长的兼容性。字长是指计算机一次性处理的数据宽度，8位字长可以处理0到255的数值，而16位则可以处理0到65535的数值，不同的字长会影响计算机的运算能力和存储能力。通过使用74LS181芯片的不同数量，实验机可以实现这两种字长的转换，以增强学生对字长概念的理解。 实验机的软件性能并未在摘要中具体说明，但通常包括操作系统、监控程序、实验软件等，这些软件为用户提供了操作和测试硬件组件的平台。实验机的工作条件可能涉及电源需求、环境要求以及任何特定的操作步骤。 指导书详细列出了实验机的各个功能模块，例如运算器模块，它执行算术和逻辑运算；移位寄存器用于数据的左移或右移；寄存器堆是存储中间结果的地方；程序计数器PC和地址寄存器管理指令的执行顺序和内存访问；指令寄存器存储当前执行的指令；启停和时序电路控制着整个系统的运行节奏；微程序控制器则是通过预定义的控制信号来执行操作；主存储器单元存放程序和数据；输入输出设备单元负责与外部世界的交互；数据总线传输数据；逻辑信号测量单元类似于虚拟示波器，用于观察信号波形；系统控制开关和跳线器允许用户干预系统的操作模式。 实验内容部分，首个实验是运算器实验，这是一个验证性的实验，目的是让学生通过实际操作理解运算器的功能和工作原理。这种实践性学习有助于巩固理论知识，提高学生的动手能力和问题解决能力。 这份实验指导书为学生提供了一个全面了解和实践计算机组成原理的平台，通过实际操作和探索，加深了对计算机硬件基础的理解。