计算机组成原理与系统结构实验操作
计算机五大部件: 运算器 控制器 存储 输入设备 输出设备 通过总线连接 下面一行是其归类
CPU(运算器(ALU)和控制器(CU))、存储器(这里指内存和高速缓存)、IO设备(外存属于这一部分)
CPU(*处理器)和主存一起被成为主机
指令和数据以同等的地位保存在存储器内,均用二进制表示。计算机中的一切都是0和1
指令由操作码和地址码组成
指令一般按顺序放置,特定的条件下会改变执行顺序。
运算器用来运算,可以暂存结果。
内存用来存放程序(指令)和数据
控制器:控制指挥程序和数据的输入,运行及处理运算结果。
指令字长 操作码的位数加上地址码的位数。
存储字长 一个存储单元能存储二进制的长度。
MAR 存储器地址寄存器(与存储单元个数对应)
MDR 存储器数据寄存器(与存储字长对应)
控制器由PC(计数++ 预置下条指令的地址) IR(指令寄存) CU(指令分析)组成
下面是一条指令执行的过程
PC–>MAR–>MDR–>IR–>CU(假设此指令是一个加法指令)–>MAR–>MDR–>ACC(累加器) 此时完成了这条指令 PC++来取下一条指令继续类似的步骤继续执行。
机器字长:指CPU一次能处理数据的位数,与CPU的寄存器有关。影响加法器 数据总线 存储字长的位数。
存储容量 存储单元个数 * 存储单元字长(单位bit)
运算速度:受主频(决定时钟周期,越高周期越短,取指频率越高) 执行的操作 主存读写速度影响 单位为:MIPS(百万条指令每秒)
上海求育QY-JXSY52超强型计算机组成原理与系统结构实验箱展示计算机结构模型,每个模块均有实时监视,模块间线条明快,数据/指令流向一目了然.
系统配置
系统由实验主板、调试软件、内置开关电源组成。配有USB和串口两种通信方式,用户可以根据需要选择任何一种.
实验主板有:累加器A,暂存器W,寄存器组R0—R3,运算器ALU,直通D/左移L/右移R单元,中断向量IA,堆栈ST,程序计数器PC,地址寄存器MAR,输入IN,输出OUT,存贮器EM,微地址UPC,指令寄存器IR,微程序控制器UM,组合逻辑控制单元,三总线接口,扩展座、二进制开关电平输出/显示,逻辑笔、管理单片机、4×6键盘,字符式LCD,RS232通讯接口,十六位机扩展接口, 通信选择开关。
实验项目
(1)寄存器读写实验
(2)运算器八种运算实验
(3)数据输出/移位实验
(4)UPC实验
实验1:UPC加1实验
实验2:UPC打入实验
(5)PC实验
实验1:PC加1实验
实验2:PC打入实验
(6)存贮器读写实验
(7)微程序读写实验
(8)中断实验
(9)模型机综合实验(微程控制器)
实验1:数据传送/输入/输出实验
实验2:数据运算实验(加/减法/或)
实验3:移位/取反实验
实验 4:转移实验
实验 5:调用实验
实验 6:中断实验
实验 7:指令流水实验
实验 8:RISC模型机
(10) 组合逻辑控制器实验
(11) 设计指令/微指令系统.
(12)扩展实验
实验1:8255扩展I/O口实验
实验 2:8253扩展定时器实验
注;实验(1)–(8)为手动微代码控制,(9)—(10)为微程序或组合逻辑控制.
- 选配十六位机扩展实验卡能完成如下十六位机部分实验:
*(13)十六位ALU 实验
*(14)十六位寄存器实验
*(15)十六位寄存器组实验
*(16)十六位指令计数器PC 实验
*(17)中断控制实验
*(18)十六位模型机的总体实验