潍坊学院《计算机组成原理》课程（0212006）实验大纲
适用专业： 计算机科学与技术专业，网络工程专业；实验学时： 12 学时
一、实验的性质、任务和基本要求
(一)本实验课的性质、任务
《计算机组成原理》是计算机科学与技术、网络工程专业的核心专业基础课，本课程旨在培养学生对计算机系统的分析、设计能力，同时为后续专业课程的学习打下坚实的基础。实验是巩固课堂教学质量必不可少的重要手段。本实验课的任务是通过实验进一步加深对计算机各部件组成以及工作原理的掌握，培养学生计算机硬件动手能力。
（二）基本要求
1、掌握运算器的基本组成和工作原理；
2、掌握半导体存储器的工作原理与使用方法，掌握半导体存储器如何存储和读取数据； 3、掌握微程序控制器的组成以及工作过程，掌握用单步方式执行一段微程序以及如何检查每一条微指令正确与否的方法；
4、掌握数据传送通路工作原理；
5、能够将运算器、微程序控制器和存储器三个部件连机，形成一个基本模型机系统。同时，掌握机器指令与微指令的关系。
（三）实验学时分配表（表格说明） 序 号 1 2 3 4 5 实 验 项 目 运算器实验 半导体存储器实验 数据通路实验 微程序控制器实验 基本模型机设计与实现 合 计 实验类型 验证性 验证性 验证性 验证性 综合性 实验学时 2 2 2 2 4 12 二、实验教学内容
实验一 运算器实验 1、实验目的
（1）结合学过的有关运算器的基本知识，掌握运算器的基本组成、工作原理。特别是了解算术逻辑运算单元ALU的工作原理；
（2）验证多功能算术单元74181、74182的运算功能； （3）熟悉掌握本实验中运算器的数据传输通路。 2、实验内容
（1）按照给定有关数据进行操作，将开关数据送入寄存器，目的是了解数据通路，熟悉有关操作；
（2）验证74181功能表的内容。 3、实验要求
（1）预习74181、74182的工作原理及逻辑关系；
（2）测量数据要求准确； （3）写出实验报告。 实验二 半导体存储器实验 1、实验目的
（1）掌握静态随机存储器的工作原理与连接方法； （2）掌握半导体存储器如何存储数据和读取数据。 2、实验内容
（1）用单脉冲进行存储器读写操作；
（2）设置存储器单元地址，向该单元写入数据，然后从该单元读取数据，验证是否正确；
（3）测试存储器的读出时间。 3、实验要求
（1）熟悉静态RAM芯片容量及位数； （2）掌握半导体存储器的组织方法； （3）测量数据要求准确； （4）写出实验报告。 实验三 数据通路实验 1、实验目的
（1）掌握如何将运算器和存储器相连接，在前两个实验的基础上，进一步掌握组成计算机的数据通路概念及其特性。
2、实验内容
（1）向寄存器中送入数据； （2）将数据写入地址寄存器； （3）将寄存器中的数据送入存储器； （4）将存储器中的内容输出到LED上显示。 3、实验要求
（1）熟悉有关寄存器的作用； （2）测量数据要求准确； （3）写出实验报告。 实验四 微程序控制器实验 1、实验目的
（1）掌握时序信号发生电路组成原理；
（2）掌握微程序控制器的设计思想和组成原理； （3）深入掌握微指令、微命令、微程序的概念； （4）掌握微程序的编制、写入，观察微程序的运行。 2、实验内容
（1）根据机器指令画出对应的微程序流程图；
（2）根据微程序流程图设计微指令，并按微指令格式转换成二进制代码；
（3）实验连线，接通电源 （4）观测时序信号；
（5）实现微程序运行，了解微程序控制器工作原理。 3、实验要求
（1）熟悉机器指令、程序、存储器、微指令、微程序、控制存储器的概念； （2）波形正确、测量数据要求准确； （3）写出实验报告。
实验五 基本模型机设计与实现 1、实验目的
（1）学习将运算器、微程序控制器和存储器三部件连机，从而形成一个简单的模型机； （2）掌握微程序控制器如何控制数据通路实验中所用的数据通路；
（3）通过让CPU运行由若干条机器指令组成的简单程序，更进一步了解机器指令和微指令的关系，了解微程序是如何解释机器指令的。
2、实验内容
（1）根据实验原理设计数据通路框图； （2）根据机器指令画出对应的微程序流程图；
（3）根据微程序流程图设计微指令并转化成16进制代码文件； （4）试验连线；
（5）手动/联机方法写/读微程序； （6）单步运行程序； （7）连续运行程序。 3、实验要求
（1）熟悉计算机指令的执行过程； （2）运行结果准确； （3）写出实验报告。
三、成绩评定方法
根据平时实验完成质量和实验报告确定成绩。分优秀、良好、中等、及格、不及格五档。
四、实验设备
PC机，计算机组成原理实验台，示波器，万用表和逻辑笔等。
