计算机组成原理实验：运算器实验和存储器实验

计算机组成原理全部实验 计算机组成原理是计算机科学技术的核心组成部分，涉及到计算机的各个方面，包括运算器、存储器、数据通路、微程序控制器、CPU 等。下面将对计算机组成原理全部实验进行详细的分析和总结。 实验一：运算器实验 运算器，又称作算术逻辑运算单元（ALU），是计算机的五大基本组成部件之一，主要用来完成算术运算和逻辑运算。运算器的核心部件是加法器，加减乘除运算等都是通过加法器进行的，因此，加快运算器的速度实质上是要加快加法器的速度。 实验目的： 1. 掌握简单运算器的数据传输方式。 2. 掌握算术逻辑运算部件的工作原理。 3. 熟悉简单运算器的数据传送通路。 4. 给定数据，完成各种算术运算和逻辑运算。 实验内容： 完成不带进位与带进位的算术运算、逻辑运算实验。总结出不带进位与带进位运算的特点。 实验原理： 1. 实验电路图：图4-1运算器实验电路图 2. 实验数据流图：图4-2运算器实验数据流图 3. 实验原理：运算器实验是在ALU UNIT单元进行；单板方式下，控制信号、数据、时序信号由实验仪的逻辑开关电路和时序发生器提供，SW7－SW0八个逻辑开关用于产生数据，并发送到总线上；系统方式下，其控制信号由系统机实验平台可视化软件通过管理CPU来进行控制，SW7－SW0八个逻辑开关由可视化实验平台提供数据信号。 实验步骤： 实验前首先确定实验方式（是手动方式还是系统方式），如果在做手动方式实验则将方式选择开关置手动方式位置。 实验二：存储器实验 存储器是计算机系统的重要组成部分，负责存储数据和程序。存储器的类型有很多，如 RAM、ROM、EPROM、FLASH 等。实验目的： 1. 掌握存储器的工作原理。 2. 熟悉存储器的数据传送通路。 3. 给定数据，完成存储器的读写操作。 实验内容： 完成存储器的读写操作实验。总结出存储器的特点。 实验原理： 1. 实验电路图：图5-1存储器实验电路图 2. 实验数据流图：图5-2存储器实验数据流图 3. 实验原理：存储器实验是在存储器单元进行；单板方式下，控制信号、数据、时序信号由实验仪的逻辑开关电路和时序发生器提供，SW7－SW0八个逻辑开关用于产生数据，并发送到总线上；系统方式下，其控制信号由系统机实验平台可视化软件通过管理CPU来进行控制，SW7－SW0八个逻辑开关由可视化实验平台提供数据信号。 实验步骤： 实验前首先确定实验方式（是手动方式还是系统方式），如果在做手动方式实验则将方式选择开关置手动方式位置。 实验三：数据通路组成与故障分析实验 数据通路是计算机系统的重要组成部分，负责数据的传输和处理。实验目的： 1. 掌握数据通路的工作原理。 2. 熟悉数据通路的数据传送通路。 3. 给定数据，完成数据通路的传输操作。 实验内容： 完成数据通路的传输操作实验。总结出数据通路的特点。 实验原理： 1. 实验电路图：图6-1数据通路实验电路图 2. 实验数据流图：图6-2数据通路实验数据流图 3. 实验原理：数据通路实验是在数据通路单元进行；单板方式下，控制信号、数据、时序信号由实验仪的逻辑开关电路和时序发生器提供，SW7－SW0八个逻辑开关用于产生数据，并发送到总线上；系统方式下，其控制信号由系统机实验平台可视化软件通过管理CPU来进行控制，SW7－SW0八个逻辑开关由可视化实验平台提供数据信号。 实验步骤： 实验前首先确定实验方式（是手动方式还是系统方式），如果在做手动方式实验则将方式选择开关置手动方式位置。 实验四：微程序控制器实验 微程序控制器是计算机系统的重要组成部分，负责控制计算机的操作。实验目的： 1. 掌握微程序控制器的工作原理。 2. 熟悉微程序控制器的数据传送通路。 3. 给定数据，完成微程序控制器的控制操作。 实验内容： 完成微程序控制器的控制操作实验。总结出微程序控制器的特点。 实验原理： 1. 实验电路图：图7-1微程序控制器实验电路图 2. 实验数据流图：图7-2微程序控制器实验数据流图 3. 实验原理：微程序控制器实验是在微程序控制器单元进行；单板方式下，控制信号、数据、时序信号由实验仪的逻辑开关电路和时序发生器提供，SW7－SW0八个逻辑开关用于产生数据，并发送到总线上；系统方式下，其控制信号由系统机实验平台可视化软件通过管理CPU来进行控制，SW7－SW0八个逻辑开关由可视化实验平台提供数据信号。 实验步骤： 实验前首先确定实验方式（是手动方式还是系统方式），如果在做手动方式实验则将方式选择开关置手动方式位置。 实验五：模型机CPU组成与指令周期实验 模型机CPU是计算机系统的核心组成部分，负责执行指令和控制计算机的操作。实验目的： 1. 掌握模型机CPU的工作原理。 2. 熟悉模型机CPU的数据传送通路。 3. 给定数据，完成模型机CPU的执行操作。 实验内容： 完成模型机CPU的执行操作实验。总结出模型机CPU的特点。 实验原理： 1. 实验电路图：图8-1模型机CPU实验电路图 2. 实验数据流图：图8-2模型机CPU实验数据流图 3. 实验原理：模型机CPU实验是在模型机CPU单元进行；单板方式下，控制信号、数据、时序信号由实验仪的逻辑开关电路和时序发生器提供，SW7－SW0八个逻辑开关用于产生数据，并发送到总线上；系统方式下，其控制信号由系统机实验平台可视化软件通过管理CPU来进行控制，SW7－SW0八个逻辑开关由可视化实验平台提供数据信号。 实验步骤： 实验前首先确定实验方式（是手动方式还是系统方式），如果在做手动方式实验则将方式选择开关置手动方式位置。 计算机组成原理全部实验涵盖了计算机的各个方面，包括运算器、存储器、数据通路、微程序控制器、模型机CPU等。通过这些实验，学生可以对计算机组成原理有一个深入的了解，并掌握计算机的基本原理和工作机理。