【计算机组成原理实验报告册】
本实验报告主要涵盖了两个方面的内容:监控程序与汇编实验以及脱机运算器实验,旨在帮助学生深入理解和掌握计算机组成原理的基础知识。
实验一:监控程序与汇编实验
1. 实验目标:
- 了解计算机的指令格式、编码和寻址方式。
- 学习汇编语言与机器语言之间的对应关系,以及如何用汇编语言编写程序。
- 学习监控程序的功能和使用监控命令,理解软件在计算机系统中的角色。
2. 实验平台:
- 硬件:清华大学TEC-XP实验箱的MACH部分。
- 软件:监控程序pcec16.exe和指令集仿真软件。
3. 实验要求:
- 学习使用TEC-XP教学实验系统和PCEC16仿真终端。
- 掌握监控命令R(显示/修改寄存器)、D(显示存储器)、E(修改存储器)、A(汇编程序)、U(反汇编)、G(运行程序)、T(单步执行)的使用。
4. 操作步骤:
- 连接实验箱与PC,设置功能开关,运行Pcec16.exe。
- 使用监控命令进行操作,如A命令编写汇编程序,U命令查看机器码,G命令运行程序,T命令单步执行。
5. 编程练习:
- 编写程序,从键盘输入一个数字,计算其到10的累加和,结果存储在R2寄存器中。这涉及到了对R4(栈顶指针)和R5(程序计数器)的理解。
实验二:脱机运算器实验
1. 实验目标:
- 理解Am2901运算器芯片的功能和内部结构,以及控制信号的作用。
- 了解如何使用4片Am2901构建16位运算器。
- 掌握24位控制开关实现的不同运算和处理功能。
2. 实验平台:
- 硬件:TEC-XP实验箱的Am2901运算器部分。
- 软件:脱机运算器仿真程序。
3. 实验要求:
- 熟悉Am2901的工作原理。
- 理解4片Am2901如何构成16位运算器。
- 掌握24位控制开关的控制功能。
4. 实验内容:
- 设置功能开关,识别Am2901芯片及其位数。
- 理解运算器的标志位C(进位)、Z(零)、V(溢出)、S(符号)的含义。
通过这两个实验,学生能够对计算机的底层运作有更直观的认识,包括指令的执行过程、汇编语言的使用、运算器的构造和操作,这些都是计算机科学基础的重要组成部分。此外,实验还强调了实际操作和动手能力的培养,使理论知识得以实践应用。