福建农林大学计算机与信息学院
课程名称：实习题目：姓 名：系：专 业：年 级：学 号：指导教师：职 称：计算机类
课程实习报告
计算机组成原理 简单模型机设计
曾志杨 计算机 计算机科学与技术
2009级 092231075 张旭玲 讲师
2009年 7 月 3 日
福建农林大学计算机与信息学院计算机类
课程实习报告结果评定
评语： 能够参加课程实习，认真完成任务 （20分） 实习报告格式符合要求，内容完整 （20分） 流程图、电路图正确，文字叙述正确 （25分） 对所学知识的理解程度及分析问题的能力 （35分） 成绩： 指导教师签字： 评定日期： 2
目 录
1、实习的目的和任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 2、实习要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 3、实习地点„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 4、主要仪器设备（实验用的软硬件环境）………………………………„4 5、实习内容……………………………………………………………………4 5.1编写程序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 5.2连接试验线路„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 5.3写程序/运行程序 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 6、问题讨论与分析……………………………………………………………6 7、结束语………………………………………………………………………7 参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
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简单模型机设计
1、 实习的目的和任务
《计算机组成原理》是一门理论性和实践性非常强的课程，学生仅仅通过课堂教学来获取理论知识是远远不够的，必须加强实践教学，通过亲自动手，巩固课堂知识、提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力，并从成功和失败的体验中得到锻炼，才能够掌握和运用所学到的理论知识来解决实际问题，达到学以致用的目的。除此之外，《计算机组成原理课程实习》为学生提供了一次学习综合运用所学知识去解决实际问题的锻炼。
《计算机组成原理课程实习》是学生学习《计算机组成原理》课程期间的一个重要教学环节。通过实习总结计算机组成原理课程的学习内容：层次化设计方法、多路开关，逻辑运算部件，微程序控制的运算器设计、微程序控制的存储器设计、简单计算机的设计等内容。为将来从事专业工作打下基础，培养良好的职业道德和严谨的工作作风。 2、实习要求
了解并掌握计算机组成原理设计的一般方法，具备初步的独立分析和设计能力； 通过该课程设计的学习，总结计算机组成原理课程的学习内容，层次化设计方法、多路开关，逻辑运算部件，微程序控制的运算器设计、微程序控制的存储器设计、简单计算机的设计。提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力。 3、 实习地点
田家炳C404硬件实验室
4、 主要仪器设备（实验用的软硬件环境）
ZYE1603B计算机组成原理实验仪一台 PC机一台
ZYE1603B计算机组成原理实验仪联机软件 5、 实习内容 5.1 编写程序
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编写程序一，此程序可从输入设备取入数据，保存在内存单元08，然后从08单
元送到输出设备进行显示。每次循环过程中，可以使输入设备数据改变，考察输出显示的结果。 设计机器指令程序如下
地址 内容 助记符 说明
00 00 IN ：输入开关数据 R0 01 20 STA[08H] ：R0 [08] 02 08 ：地址
03 30 OUT[08H] ：[08H] BUS 04 08 ：地址 05 40 JMP[00H] ：00H PC 06 00 ：跳转地址
编写程序二，本程序从输入设备读入数据，与0A单元的数据相加，然后送
到输出设备进行显示。设计机器指令如下： 地址 内容 助记符 说明
00 00 IN ：输入开关数据 R0 01 10 ADD[0AH] ：R0 + [0AH] R0 02 0A ：地址 03 20 STA[0BH] :R0 [0B] 04 0B ：地址
05 30 OUT[0BH] ：[0BH] BUS 06 0B ：地址 07 40 JMP[00H] ：00H PC 08 00 ：跳转地址 0A 01 :加数，可自定
0B ：求和结果保存在0B单元 5.2 连接试验线路 5.3 写程序/运行程序 ○1联机读/写程序
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按照规定格式，将机器指令即微指令二进制表编辑成十六进制的规定
格式文件。微指令格式中的微指令代码将表中的24位微代码按从左到右分成3个8位，将此三个8位二进制代码化为相应的十六进制即可。 使用联机软件的文件装载将实验程序和微程序下载到实验箱中，并用
软件的读出功能进行检查。 ○2联机运行程序
首先使各个开关的状态为：控制台单元中的SP03开关设置为“STEP”
状态，SP04开关设置为“RUN”状态；控制台单元的开关SP05处于“NORM”状态，SP06处于“RUN”状态；开关单元的开关SWB、SWA为“11”。 使单元开关的总清开关CLR（1 0 1）清零后，程序首址为00H。
通过联机软件进入调试界面，可以通过调试程序的操作界面控制程序的运行，同时观察运行过程和结果。 6、 问题讨论与分析 ①、程序一：
计算机进行取指令：把程序计数器中PC的地址送到地址寄存器AR中，PC+1； 将内存中的指令送到指令寄存器IR中。指令寄存器是用来保存当前正在执行的 一条指令。
执行指令：本程序从输入设备输入R0的值43(IN)；
存数，将PC中的地址送到AR中，PC自动加1，把R0的值送到08单元，通过数据总线放入ＡＲ中，把R0中的地址通过BUS送到内存中。
输出显示，将PC中的地址送到AR中，PC自动加1，将内存中08单元的地址通过BUS送到AR中，到内存中取AR所对应的数值送到数据缓冲寄存器DR1，把DR1的数据送到LED数码管中；
跳转指令JMP，将PC中的地址送到AR中，PC自动加1，跳转到下一个要执行的指令中。
数据地址寄存器AR是用来保存当前CPU所访问的数据cache存储器中单元的地址。
②、程序二：
计算机进行取指令：把程序计数器中PC的地址送到得知寄存器AR中，PC自
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动加1；将内存中的指令送到指令寄存器IR中。 执行指令：输入开关数据，把43输入到R0中（IN）；
进行二进制相加，把PC中的地址送到AR中，PC自动加1，将内存中的43的地址通过BUS送到ＡＲ中，将内存中指定的数据通过ＢＵＳ送到DR2中，再将R0的值赋给DR1，将DR1和DR2中的值进行二进制相加，值赋给R0；
存数，把PC的地址送到AR中，PC自动加1，把R0的值送到0A单元，通过数据总线放入ＡＲ中，把R0中的值通过BUS送到内存中。
输出显示，将PC中的地址送到AR中，PC自动加1，将内存中0A单元的地址通过BUS送到AR中，到内存中取ＡＲ所对应的数值送到数据缓冲寄存器DR1，把DR1的数据送到LED数码管中；
跳转指令JMP，将PC中的地址送到AR中，PC自动加1，跳转到下一个要执行的指令中。
CPU每取一条指令并执行这条指令都要完成一系列的操作，这一系列操作所需要的时间通常叫做一个指令周期。指令周期包括取值周期和执行指令阶段（执行周期）。 7、 结束语
《计算机组成原理》是计算机科学与技术系的一门核心专业基础课程。起到承上启下的目的。而且通过实践，我认识到《计算机组成原理》是一门理论性和实践性非常强的课程，我们不仅仅需要通过课堂学习知识，还必须亲自动手，才能巩固所学的课堂知识，这样可以提高中和运用所学的理论知识和独立分析解决问题的各种能力。并且通过实践，能够从成功和失败中得到许多经验和锻炼。在这次实践中，我们虽然遇到一些困难，但在老师的指导和同学的帮助下，我们最终还是圆满完成了这次实践。 参考文献
【1】 白中英，计算机组成原理（第三版·网络版），科学出版社，2002.
【2】 白中英，杨春武，计算机组成原理题解、题库、实验（第三版），科学出版社，2002. 【3】 白中英，杨春武，冯一兵，计算机硬件基础实验教程，清华大学出版社，2005. 【4】 白中英，杨旭东，并行机系结构（第二版·网络版），科学出版社，2006.
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