计算机组成原理综合性实验大纲(09计算机1-6、软件工程1-3).pdf

《计算机组成原理综合性实验大纲》是一份针对09级计算机1-6班和软件工程1-3班学生的实验课程文档，旨在让学生通过实践深入理解计算机CPU的工作原理。实验设计为验证性和设计性相结合，旨在培养学生的综合专业技能，总计8学时。 实验的主要目的是让学生在理解参考代码的基础上，改造设计一个简化版的8位CPU。参考代码基于16位数据通路，而实验要求设计8位数据通路，即4位操作码(OP)和4位地址码。实验内容包括取指、指令译码、执行、通用寄存器组以及存储器的设计与测试。 实验的具体要求如下： 1. **取指及调试**：学生需要熟悉指令取指过程，并将16位转换为8位。这部分由组长负责，同时要调试整个系统，包括使用DebugController和实验平台的调试模块。 2. **通用寄存器组**：设计一个包含4个寄存器、1个2-4译码器和2个4选1多路开关的通用寄存器组，替代参考代码中的原有设计。 3. **控制逻辑设计**：设计一套16条基本指令的指令集，修改指令译码部分。 4. **ALU改造**：可以改变原有ALU的运算功能实现方式，如加、减、增1、减1等算术运算。 5. **存储器部分**：设计一个适合CPU系统的存储器，可以是只读模式，也可以实现重置时置入指令。 实验进度计划在四周内完成，每周都有明确的任务： - 第一周：学习参考代码，熟悉调试工具，讨论并确定16条指令集。 - 第二、三周：各成员根据要求改造各自模块，组长协助解决遇到的问题。 - 第四周：整合改造后的模块，形成完整的8位CPU系统。 实验设备为TEC-CA组成原理实验箱，实验成果需以压缩文件形式提交，包含源代码、实验报告和相关文档。 通过这个实验，学生不仅能够深入理解计算机组成原理，还能提高团队协作和问题解决能力，为未来在IT领域的发展打下坚实的基础。