计算机组成原理课程设计（文字版pdf）

《计算机组成原理》实验大纲 适用专业： 计算机科学与技术（本科）、网络工程（本科） 实验学时： 16学时 学分： 0.5学分 一、实验课程目的与要求 （1） 进一步融会贯通教材内容，掌握计算机各功能模块的工作原理、相互联系和来龙去脉，完整地建立计算机的 整机概念。 （2） 激发学生的学习热情和主动性，培养学生的独立工作能力，在实践活动中，将所学知识综合运用，增长才 干，并积累经验。 （3） 培养严谨的科研作风，使学生利用先修课和计算机组成原理课程的理论知识和实验技能，在该课程所涉及 的工程技术范围内，创造性地完成部件及系统的分析、设计、组装和调试，进一步加强实验技能的训练。 计算机组成原理是一门深入探索计算机硬件系统的学科，涵盖了从数据表示到指令执行的各个层面。在本课程设计中，学生将通过16学时的学习，获得0.5学分，旨在深化对计算机各功能模块的理解，包括它们的工作原理、相互联系和内部机制，从而形成完整的计算机整机概念。此外，课程设计还旨在培养学生的实践能力和独立解决问题的能力，鼓励他们在实际操作中综合运用理论知识，提高技能，并积累宝贵经验。 实验环境提供了TEC-5试验箱和一系列74LS系列的集成电路芯片，如74LS00至74LS374等，这些芯片常用于构建基础逻辑门、计数器、缓冲器、译码器等电路，是理解数字逻辑和计算机硬件基础的重要工具。学生需要掌握如何使用这些硬件设备，例如通过实验一，学习TTL逻辑门，如与非门、或非门和异或门的逻辑关系，熟悉集成电路的外观、管脚功能和使用方法。 实验二的目的是理解补码加法器的工作原理，通过设计4位的补码加法器，实现加、减运算。学生需要设计实验电路，使用开关加载数据，通过指示灯观察运算结果，同时处理符号位和溢出情况，这有助于理解二进制补码表示法在数值计算中的应用。 实验三关注的是RAM（随机访问存储器），学生将学习半导体静态RAM的工作机制，掌握字位扩展技术。通过使用1K x 4的芯片构建1K x 8和2K x 8的存储器，实现存储单元的读写操作，同时利用译码器进行地址扩展，理解存储器扩展的关键步骤。 实验四则涉及时序系统的设计，这是计算机运行的基础，包括时钟信号的产生和节拍控制。学生需要设计一个包含四个节拍电平的时序系统，并确保各部分工作同步，通过实验步骤验证设计的正确性。 这个计算机组成原理的课程设计是一个全面而深入的学习过程，涵盖了数字逻辑、计算机硬件设计和操作系统的基础知识，旨在提升学生的理论知识与实践能力，为未来在计算机科学和技术领域的发展奠定坚实基础。通过实际操作和动手实践，学生不仅能巩固课堂所学，还能在解决具体问题的过程中培养创新思维和科研精神。