吉林大学硕士学位论文《计算机组成原理》实验指导书计算机组成原理实验指导书谷赫邹凤华李念峰编写长春大学计算机科学技术学院2011年2月前言《计算机组成原理》课程是计算机专业的基础课程，作为计算机重点主干课，具有很强的实践性，在本课程教学中，不仅要进行课堂教学，使学生掌握计算机硬件系统中各大部件的逻辑功能、逻辑组成和各大部件组成硬件系统的基本概念、基本原理和基本方法，还必须进行实验课教学。通过实验课可加深对计算机各功能部件的理解，掌握数据信息和控制信息的流动和实现过程，培养学生的设计、调试和开发计算机的能力。为了提高学生的实际操作技能，更好地了解计算机的工作原理和过程，为今后的技术工作奠定基础，根据《计算机组成原理》课程的重要章节编写了此书。根据教学内容，本书共安排了5个实验，每个实验包括实验目的要求、实验内容、思考题和实验报告等内容。实验遵循由浅入深，由易到难的规律，根据不同层次的需要，作为本、专科的实验学习指导书。因时间仓促，作者水平有限，书中难免有不足之处，请读者批评指正。目录TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc286608745"第1章实验要求PAGEREF_Toc286608745\h1HYPERLINK\l"_Toc286608746"第2章计算机组成原理实验箱简介PAGEREF_Toc286608746\h2HYPERLINK\l"_Toc286608747"2.1GW48-CP+新现代计算机组成原理实验开发系统PAGEREF_Toc286608747\h2HYPERLINK\l"_Toc286608748"2.2GW48-CP+实验箱系统配置PAGEREF_Toc286608748\h2HYPERLINK\l"_Toc286608749"2.3GW48-CP+实验系统工作模式PAGEREF_Toc286608749\h4HYPERLINK\l"_Toc286608750"第三章实验内容PAGEREF_Toc286608750\h10HYPERLINK\l"_Toc286608751"实验一QuartusII与硬件描述语言应用PAGEREF_Toc286608751\h10HYPERLINK\l"_Toc286608752"实验二运算器组成实验PAGEREF_Toc286608752\h13HYPERLINK\l"_Toc286608753"实验三存储器实验PAGEREF_Toc286608753\h16HYPERLINK\l"_Toc286608754"实验四时序电路产生器实验PAGEREF_Toc286608754\h19HYPERLINK\l"_Toc286608755"实验五程序计数器PC与地址寄存器AR实验PAGEREF_Toc286608755\h21HYPERLINK\l"_Toc286608756"参考文献PAGEREF_Toc286608756\h24第1章实验要求1、实验前认真复习教材中所学知识，预习实验指导书中的有关内容。2、熟悉实验箱中有关部件的功能，理解每个信号的含义。3、熟悉虚拟运行环境及VHDL硬件描述语言。4、按照实验要求正确完成实验内容。5、实验完成后认真填写实验数据报告。6、实验完成后认真收好实验器材，不遗失、不故意损坏设备。第2章计算机组成原理实验箱简介2.1GW48-CP+新现代计算机组成原理实验开发系统本实验设备采用杭州康芯电子有限公司研制开发的GW48-CP+新现代计算机组成原理实验系统，该现代计算机组成原理/设计实验开发系统参考了国外著名大学计算机组成与设计实验系统的功能与结构，代表了全新的符合国外知名高校同类学科的计算机组成原理实验理念，为实验者提供了先进的学习平台，克服了传统实验中单纯基于原理验证模式的，与实际工程技术脱钩，学用脱节，甚至误导的缺陷；让学生有机会接触到最新的计算机组成与设计方面的知识，使理论学习与工程设计相结合，知识传授与自主创新能力培养相结合，同时也与国际上大多数高校的计算机组成原理课实验内容与方法接轨。2.2GW48-CP+实验箱系统配置现代计算机组成原理实验系统GW-48CP+的CPU核心部分由FPGA设计实现，通过FPGA与单片机的接口，将CPU核心部件中的指令寄存器、程序计数器、地址寄存器、暂存寄存器、运算寄存器、缓冲寄存器、存储器、微地址寄存器、输入缓冲寄存器等大量的数据实时地在数码管和LCD液晶显示屏显示出