北邮计算机组成原理实验详解：五个关键环节与TEC-5系统设计

"《北邮本科课件-计算机组成原理TEC-5实验》是一份详细的北京邮电大学计算机科学与技术学院的计算机组成原理实验教程，旨在帮助学生通过实践学习理论知识。该课程共包括五个主要实验部分： 1. 运算器组成实验：这部分着重于理解运算器的工作原理，涉及基本算术和逻辑运算的硬件实现。 2. 双端口存储器原理实验：学生将探索如何设计和实现能同时从两个地址访问的存储器，提高数据处理效率。 3. 数据通路组成实验：这是实验的核心部分，涵盖了指令的解码、数据传输和控制信号的设计，帮助学生理解计算机内部数据流动的过程。 4. 微程序控制器组成实验：通过实际操作微程序，学生会深入了解控制器的设计和功能，以及如何通过微指令实现复杂控制逻辑。 5. CPU组成和机器指令执行实验：在这个实验中，学生将研究中央处理器的架构，包括指令集和执行过程，以及不同状态机的运作。 实验系统由以下几个关键组件组成： - 控制台：用于输入和观察实验结果，如开关、按钮和拨动开关。 - 数据通路：实现数据处理和运算的核心部件，包含ALU（算术逻辑单元）、寄存器和总线等。 - 控制器：负责指令的解释和控制整个系统运行，可能采用硬连线或微程序设计。 - 用户自选器件试验区：提供空间供学生进行创新和扩展实验。 - 时序电路：确保系统按照正确的时序工作，包括时钟源、节拍脉冲信号和时序启停逻辑。 实验系统还配有各种接口和指示灯，如E2PROM（可擦除可编程只读存储器）用于存储微程序，以及电源指示、接口指示灯等，帮助监控系统状态。 此外，时序发生器是关键环节，它产生不同的时钟频率和节拍信号，支持CPU周期和数据通路操作。单拍和单步模式允许学生逐个步骤地分析和调试系统。 这份课件不仅介绍了理论概念，而且提供了丰富的动手实践机会，使学生能在实践中深化对计算机组成原理的理解，提升硬件设计和故障排查能力。"