TDX-CMX计算机组成原理实验教程概览

"TDX-CMX计算机组成原理实验指导书是由西安唐都科教仪器公司出版的一本实验教程，专为TDX-CMX实验教学系统设计，用于辅助‘计算机组成原理’课程的实践教学。该书涵盖了从计算机基础部件到系统总线、模型计算机设计以及输入输出系统扩展等多个方面的实验内容。实验项目多样，适合不同教学需求，同时适合作为FPGA设计和接口技术学习的参考。" 在计算机组成原理实验中，这本书详细介绍了以下几个关键知识点： 1. **运算器**： - **基本运算器实验**：让学生理解并掌握计算机进行基本算术和逻辑运算的硬件实现，包括加减乘除和位操作等。 - **超前进位加法器设计实验**：探讨了如何设计高速加法器，通过提前计算进位来提高加法运算的速度。 - **阵列乘法器设计实验**：介绍了如何实现高效的乘法运算，如Booth算法或Kogge-Stone乘法器。 2. **存储系统**： - **静态随机存储器实验**：学习SRAM的工作原理，包括读写操作、刷新和地址映射等。 - **Cache控制器设计实验**：研究高速缓存的工作机制，包括替换策略、命中率优化和数据一致性等。 3. **控制器**： - **时序发生器设计实验**：了解时钟信号和控制信号的生成，以及如何设计复杂的时序电路。 - **微程序控制器实验**：探讨微指令系统，如何通过微指令来实现指令集的执行。 4. **系统总线与总线接口**： - **系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验**：学习如何设计总线协议，包括数据传输、地址解析和控制信号的处理，以及如何构建具有基本I/O功能的总线接口。 5. **模型计算机设计实验**： - 通过设计不同复杂度的模型计算机，学生可以深入理解CPU、ALU、寄存器和控制单元等组成部分的协同工作。 6. **输入输出系统扩展实验**： - 学习如何扩展模型机的功能，如添加中断和DMA支持，并通过8253定时计数器的扩展和编程，掌握接口芯片的应用。 这本实验指导书不仅适合有FPGA背景的学生，也可供未学习过“计算机接口技术”的学生通过第四章和第六章了解总线接口和外围设备的扩展。随着计算机技术的快速发展，本书也鼓励读者对新的设计理念和技术保持开放态度，同时也欢迎读者提出反馈和建议以改进教材内容。