本書包括計算機組成原理實驗的各方面,分析和講解各功能部件的組成及運行原理,講述如何設計新指令,展示高級語言的解析過程。本書以項目為主線,在闡述實驗原理的基礎上,詳細描述各實驗的具體過程。本書針對組成原理實驗箱和自主研發(fā)的模擬軟件進行講解。模擬軟件可以獨立完成所有實驗,用動畫形式展示數(shù)據(jù)的移動和變化,實時顯示控制信號和內部狀態(tài)變化。全書共11章,主要包括:硬件系統(tǒng)概述及模擬軟件簡介,軟件系統(tǒng)及模擬軟件開發(fā)環(huán)境使用,基礎匯編語言程序設計實驗,運算器實驗,存儲器實驗,輸入/輸出I/O接口實驗,微程序控制器實驗,組合邏輯控制器實驗,中斷實驗,綜合設計,BASIC語言程序設計。本書提供配套電子課件。 本書是“計算機組成原理”、“計算機組成與結構”和“計算機組成與設計”等課程的配套實驗教材,也可以作為高等院校計算機或相關專業(yè)的“計算機組成原理”課程的實驗指導用書,還可供相關領域的工程技術人員學習、參考。
尹卓,任教于青島大學信息工程學院,長期講授計算機組成原理實驗、組成原理課程設計、EDA技術等課程。主持校級創(chuàng)新型教學實驗室研究項目兩項,參與山東省教育廳高等學校教學改革立項項目一項。參與橫向課題兩項。
目 錄第1章 硬件系統(tǒng)概述及模擬軟件簡介11.1 實驗箱硬件系統(tǒng)概述11.1.1 硬件系統(tǒng)的技術指標11.1.2 硬件系統(tǒng)的構成11.1.3 硬件系統(tǒng)使用簡要說明31.2 模擬軟件簡介61.2.1 模擬軟件的軟硬件層次61.2.2 模擬軟件的硬件子系統(tǒng)61.2.3 模擬軟件的文件組成61.2.4 模擬軟件的主要技術指標71.2.5 模擬軟件主界面7第2章 軟件系統(tǒng)及模擬軟件開發(fā)環(huán)境使用92.1 實驗箱軟件系統(tǒng)92.1.1 系統(tǒng)支持的實驗項目92.1.2 軟件系統(tǒng)的組成92.1.3 指令系統(tǒng)綜述152.1.4 指令匯總表182.2 模擬軟件開發(fā)環(huán)境使用192.2.1 實驗系統(tǒng)總體概述192.2.2 主界面各部分介紹202.2.3 菜單區(qū)的二級窗口簡介23第3章 基礎匯編語言程序設計實驗263.1 實驗箱的基礎匯編語言程序設計實驗263.1.1 實驗目的263.1.2 實驗要求263.1.3 實驗內容263.1.4 實驗步驟273.1.5 匯編程序設計313.1.6 實驗報告要求353.2 模擬軟件的基礎匯編語言程序設計實驗353.2.1 實驗目的353.2.2 實驗要求353.2.3 實驗內容353.2.4 實驗步驟363.2.5 匯編程序設計423.2.6 實驗報告要求42第4章 運算器實驗434.1 實驗箱的運算器實驗434.1.1 實驗相關電路及工作原理434.1.2 實驗目的494.1.3 實驗要求504.1.4 實驗內容及步驟504.1.5 實驗報告要求534.2 模擬軟件的運算器實驗534.2.1 實驗系統(tǒng)模擬硬件基本組成534.2.2 實驗目的584.2.3 實驗內容584.2.4 實驗步驟584.2.5 實驗報告要求78第5章 存儲器實驗795.1 實驗箱的存儲器實驗795.1.1 實驗相關工作原理795.1.2 實驗目的805.1.3 實驗內容及步驟805.1.4 實驗報告要求845.2 模擬軟件的存儲系統(tǒng)硬件介紹845.2.1 硬件總體框圖845.2.2 存儲器系統(tǒng)855.3 模擬軟件的存儲器實驗865.3.1 實驗目的865.3.2 實驗內容865.3.3 實驗步驟865.3.4 實驗報告要求93第6章 輸入/輸出I/O接口實驗946.1 實驗箱的輸入/輸出I/O接口實驗946.1.1 實驗相關工作原理946.1.2 實驗目的1016.1.3 實驗說明1016.1.4 實驗內容1026.1.5 實驗步驟1026.1.6 實驗報告要求1076.2 模擬軟件的輸入/輸出I/O接口硬件介紹1076.2.1 硬件總體框圖1076.2.2 輸入/輸出I/O接口系統(tǒng)1086.3 模擬軟件的輸入/輸出I/O接口實驗1096.3.1 實驗目的1096.3.2 實驗內容1096.3.3 實驗步驟1096.3.4 實驗報告要求113第7章 微程序控制器實驗1147.1 實驗箱的微程序控制器實驗1147.1.1 微程序控制器1157.1.2 微程序技術資料匯總1217.1.3 實驗目的1297.1.4 實驗說明1297.1.5 實驗內容1297.1.6 實驗步驟1297.1.7 實驗報告要求1377.2 模擬軟件的微程序控制器實驗1387.2.1 微程序控制器工作原理1387.2.2 實驗目的1427.2.3 實驗內容1427.2.4 實驗步驟1427.2.5 實驗報告要求150第8章 組合邏輯控制器實驗1518.1 實驗箱的組合邏輯控制器實驗1518.1.1 組合邏輯控制器1518.1.2 指令執(zhí)行流程框圖1538.1.3 指令執(zhí)行流程表1548.1.4 實驗目的1598.1.5 實驗內容1598.1.6 實驗步驟1598.1.7 實驗報告要求1618.2 模擬軟件的組合邏輯控制器實驗1618.2.1 組合邏輯控制器工作原理1618.2.2 組合邏輯存儲文件1638.2.3 實驗目的與內容1648.2.4 實驗步驟1648.2.5 實驗報告要求166第9章 中斷實驗1679.1 實驗箱的中斷實驗1679.1.1 相關硬件簡介1679.1.2 實驗目的1689.1.3 實驗說明1689.1.4 實驗內容1689.1.5 實驗步驟1699.1.6 實驗報告要求1719.2 模擬軟件的中斷實驗1729.2.1 中斷相關知識1729.2.2 實驗目的1749.2.3 實驗內容1749.2.4 實驗步驟1749.2.5 實驗報告要求178第10章 綜合設計17910.1 綜合設計基礎知識17910.2 模擬軟件中設計實現(xiàn)新指令18210.2.1 實驗目的18210.2.2 實驗內容18210.2.3 實驗步驟18210.2.4 設計新指令19110.2.5 實驗報告要求191第11章 BASIC語言程序設計19211.1 BASIC相關知識19211.2 模擬軟件中BASIC語言程序設計實驗19311.2.1 實驗目的19311.2.2 實驗內容19311.2.3 實驗要求19311.2.4 實驗步驟193附錄A 總體框圖198附錄B 各開關、指示燈說明199附錄C 運算器線路邏輯圖200附錄D 存儲器、接口、中斷線路邏輯圖201附錄E 16位微程序控制器線路邏輯圖202附錄F 16位組合邏輯控制器線路邏輯圖203附錄G 56位微碼簡明操作卡204附錄H 常用器件引腳圖205參考文獻207