CPTH计算机组成原理实验指南.doc

简介：
本文档为《CPTH计算机组成原理实验指南》，旨在指导学生进行计算机组成原理的相关实验操作，帮助理解计算机硬件系统的构成与工作原理。 《CPTH计算机组成原理实验指导书》 本手册是为学习计算机组成原理的学生设计的实验指南，旨在帮助他们深入了解该领域的各个方面。所使用的实验平台是DJ-CPTH型计算机组成原理实验系统，它结合了单片机管理和EDA控制技术，并配备了键盘和液晶显示器，支持脱离PC独立运行或连接到个人电脑两种模式。 1.2 DJ-CPTH 特点 DJ-CPTH 实验系统的特色包括： - 采用总线结构设计，具有清晰的架构并易于扩展。 - 计算机功能模块化实现，提供运算器（ALU）、寄存器、程序计数器(PC)和指令部件(IR)等核心组件。 - 智能化控制系统，在单片机监控下管理模型计算机的操作与数据读写。 - 支持手动操作和自动运行两种实验模式。 - 开放性设计，允许用户重新定义并下载微指令系统。 - 具备中断实验功能，使学生能在微程序层面上学习整个中断处理流程。 - 提供了两种控制器的实验支持：微程序控制与组合逻辑控制。 - 还包括子程序调用、返回以及RISC精简指令集和指令流水线相关的实验。 2. 实验系统的组成 该系统由多个模块构成，具体如下： - ALU运算器 - 寄存器单元 - 程序计数器PC - 指令部件IR - 主存储EM - 微程序控制（控存）uM - 微地址计数器UPC - 组合逻辑控制器及其他I/O控制模块 3. 实验内容 实验涵盖如下方面： - 理解DJ-CPTH型计算机组成原理实验系统的结构和特点。 - 掌握该系统的基本使用方法与操作技巧。 - 学习并掌握计算机组成基础理论知识及概念框架。 - 了解指令集架构及其微程序设计技术。 - 深入研究中断机制以及控制器的设计思路。 - 探索RISC精简指令体系和指令流水线构造原理。 4. 实验步骤 实验流程包括： - 安装所需的软件 - 熟悉系统的基本操作与使用技巧 - 进行基础的计算机组成原理相关实验 - 开展关于指令集架构及微程序设计的技术实践 - 深入研究中断机制和控制器的设计方法 - 实践RISC精简指令体系以及指令流水线构造技术 5. 实验结果 通过这些步骤，学生将能够： - 理解DJ-CPTH型计算机组成原理实验系统的结构与特点。 - 掌握该系统的基本使用操作技能。 - 学习并理解计算机组成的理论知识和基本概念。 - 了解指令集架构及微程序设计技术的细节。 - 深入研究中断机制及其控制器的设计思路。 - 探索RISC精简指令体系以及指令流水线构造原理。 6. 结论 通过本实验指导书，学生可以全面掌握计算机组成原理领域的基础知识和实践技能，并熟悉DJ-CPTH型系统的使用方法与操作技巧。