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实验四-基础模型机的设计与实现

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简介:
本实验通过设计和实现一个基础模型机,旨在帮助学生理解计算机系统的基本架构及工作原理,掌握硬件与软件交互的基础知识。 实验目的与要求: 1. 实验目的: - 在掌握部件电路实验的基础上,将微程序控制器模块、运算器模块以及存储器模块组合在一起,构建一台基本模型计算机。 - 使用微程序控制器来控制模型机的数据通道。 - 通过CPU运行五条机器指令组成的简单程序,理解机器指令与微指令的关系,并建立利用这些指令控制整机(包括输入输出系统、运算和储存系统)的概念。 2. 实验要求: 在实验前做好预习工作,掌握使用基本的五条机器指令编写程序的方法。在进行实验操作时要认真思考并记录相关内容,对于不清楚的问题需要通过实践来加深理解,并争取获得最佳结果以达到预期的教学目标。

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    本实验通过设计和实现一个基础模型机,旨在帮助学生理解计算机系统的基本架构及工作原理,掌握硬件与软件交互的基础知识。 实验目的与要求: 1. 实验目的: - 在掌握部件电路实验的基础上,将微程序控制器模块、运算器模块以及存储器模块组合在一起,构建一台基本模型计算机。 - 使用微程序控制器来控制模型机的数据通道。 - 通过CPU运行五条机器指令组成的简单程序,理解机器指令与微指令的关系,并建立利用这些指令控制整机(包括输入输出系统、运算和储存系统)的概念。 2. 实验要求: 在实验前做好预习工作,掌握使用基本的五条机器指令编写程序的方法。在进行实验操作时要认真思考并记录相关内容,对于不清楚的问题需要通过实践来加深理解,并争取获得最佳结果以达到预期的教学目标。
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    《基础模型的计算机设计与实现》一书深入探讨了计算机系统中最基本的设计原理和方法,并提供了从理论到实践的具体实现方案。 本段落档主要介绍了基于FPGA技术和EDA软件工具设计与实现的基本模型计算机系统。通过CPU的设计和实现过程,展示了计算机组成原理的核心概念和技术。 关键技术点包括: 1. FPGA技术:这是一种可编程逻辑电路,具有高度灵活性及重配置性,能够用于构建复杂的数字电路。 2. EDA软件工具:这类自动化电子设计的软件可以用来进行数字电路的设计、仿真与验证工作。 3. 硬件描述语言(HDL):如VHDL和Verilog等编程语言专门用于描绘硬件逻辑结构。 文档内容涵盖以下方面: - 基本模型计算机的设计,包括CPU的具体实现方案。 - FPGA技术的实际应用案例,例如在构建复杂数字电路中的运用场景。 - EDA软件工具的使用方法及重要性,在设计、测试与验证阶段的作用尤为突出。 通过这些技术和实践手段的应用,文档强调了如何利用FPGA和EDA工具来搭建一个完整的计算机系统,并深入探讨了CPU的设计细节及其背后的理论支撑。
  • 组成原理报告之一
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    本实验报告详细记录了设计和实现一个基本模型机的过程,涵盖了计算机组成原理的核心内容,包括指令集架构、数据通路及控制逻辑等。 本实验的目标是通过将微程序控制器模块与运算器模块、存储器模块结合,构建一台基本模型计算机,并利用微程序控制器来控制该模型机的数据通道。通过执行由五条机器指令组成的简单程序,理解机器指令与微指令之间的关系,建立使用指令控制系统各个部分(包括输入、输出、运算和存储系统)的概念。实验中要求记录程序运行过程中的数据和结果,并完成练习操作题,观察并记录程序的执行过程及运行结果。
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    本实验报告详细记录了在“计算机组成原理”课程中关于基本模型机设计与实现的学习过程。通过理论结合实践的方式,深入探讨了模型机的工作原理、硬件架构及软件模拟等内容,旨在加深学生对计算机内部构造的理解和掌握。 本段落介绍了一项计算机组成原理试验,旨在让学生在掌握了部件单元电路实验的基础上,深入理解并构建一台基础模型计算机,并为该计算机定义五条机器指令以及编写对应的微程序,通过上机调试掌握整机概念。本试验的原理是在微程序控制下自动产生各部件单元所需的控制信号,从而实现特定指令的功能。 此外,文中还提到了实验的相关信息,包括学院、专业、班级名称、学生姓名和学号等个人信息,以及试验组别、进行时间、指导老师的名字及成绩,并指明了具体的试验项目名称。
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    本实验通过构建和操作模型计算机整机,旨在让学生理解计算机硬件组成及各组件间的协同工作原理。 实验四 模型计算机整机实验 一、安装调试要点: 1. 仔细阅读整机逻辑原理及接线图(例如图4-1),深入理解模型计算机的设计理念,熟悉各个模块的功能,并明确图中各信号的意义。计算出所需接线孔的数量和导线的长度。 2. 在开始组装电路之前,请对所有将要使用的导线进行检查以确保没有断开的情况发生;同时也要统计需要连接的所有线路数量,防止少连或多连线的问题出现。 3. 接线时力度适中。拆卸电线时需特别小心,并且应当顺时针旋转螺丝,避免逆向操作导致接线柱松动。严禁用力拉扯导线以免损坏电路或留下安全隐患。 4. 细心是成功的基础,在进行线路连接的过程中需要保持耐心和专注度以确保每个环节都准确无误;而后续的检查工作则会更加复杂繁琐。 5. 实验过程中禁止随意插拔任何电路板上的芯片。
  • 组成原理七)
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    本实验为《计算机组成原理》课程第七次实验,旨在通过构建和运行一个简化的基本模型机,加深学生对指令集架构及硬件执行过程的理解。 简单模型机设计与实现 文本段落档下载(实验七 基本模型机的设计与实现)
  • 系统.pdf
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    《计算机系统基础实验四》提供了针对计算机硬件与操作系统原理的实践操作指导,帮助学生通过实际动手加深对理论知识的理解和应用。 熟悉LC-3Edit与Simulate软件,掌握IO操作、TRAP指令的编程及IO中断的处理机制。使用LC-3Edit编写汇编程序,通过键盘向计算机中输入一个字符串;当输入7时停止输入,并将结果以逆序的方式输出。例如,若输入“ABCD7”,则在屏幕上显示DCBA。
  • 加减法指令
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    本研究探讨了在基础模型机设计中如何高效地实现加减法指令,分析并优化了算术运算的核心算法与硬件架构。 通过使用软件HKCPT,我们能够详细了解各个单元模块的工作原理,并将其整合为一个完整的系统。此外,该过程还包括对程序编译与加载的理解以及利用微单步、单拍调试技术来掌握模型机中的数据流向。
  • 组成原理课程报告(
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    本报告详细介绍了基础模型机的设计与实现过程,包括硬件架构、指令集设计及软件模拟器开发等内容,旨在加深对计算机组成原理的理解。 计算机组成原理课程设计基本模型机设计,包含设计图等内容。