计算机组成原理实验报告

《计算机组成原理》实验报告主要涉及了计算机内部的寄存器操作，这是计算机硬件基础的重要组成部分。寄存器是计算机内部存储数据和控制信号的关键组件，它们直接影响到计算机的运算速度和数据处理效率。 实验1介绍了A和W寄存器的工作原理。A寄存器和W寄存器通常作为运算器中的暂存单元，用于存储计算过程中的中间结果。A寄存器在写入数据时，需要AEN（A写使能）信号为低电平，而W寄存器的写入则需要WEN（W写使能）为低电平。通过CK（工作脉冲）的上升沿，数据被正式打入寄存器。在实验中，通过连接线表和控制信号的设置，可以实现对A和W寄存器的读写操作。 接下来，实验2详细展示了R0、R1、R2、R3四个通用寄存器的操作。这些寄存器通常用于存储程序执行中的变量或指令指针。RRD（寄存器组读使能）和RWR（寄存器组写使能）信号控制读写操作，SB（寄存器选择B）和SA（寄存器选择A）则用来选择具体哪个寄存器进行操作。通过调整二进制开关K23-K16，可以设定要写入的数据，并通过控制信号的配合，将数据写入相应寄存器。 实验3涉及到MAR（地址寄存器）、ST（堆栈寄存器）和OUT（输出寄存器）。MAR用于存储内存访问的地址，ST寄存器常用于保存栈顶元素，而出栈或入栈操作时的地址变化就依赖于ST的内容。OUT寄存器则用于输出数据到外部设备。同样，通过控制信号如MAROE（MAR地址输出使能）、MAREN（MAR写使能）等，可以实现对这些寄存器的控制。 通过以上实验，学生能够深入理解寄存器的工作机制，掌握如何通过控制信号和操作开关来实现数据的读写以及寄存器的选择。此外，实验还强调了数据打入是在CK脉冲上升沿发生的，这是计算机时序控制的基础。实验模式的手动设置，如系统清零和状态设定，也帮助学生了解计算机系统的初始化步骤。 计算机组成原理实验报告提供了实际操作层面的计算机硬件知识，包括寄存器结构、控制信号的作用以及数据流动的过程，这些都是理解和设计计算机系统所必需的基础知识。