武汉工业学院计算机组成原理实验指导书适用专业：计算机科学与技术专业网络工程专业及相关专业制定人：蒋丽华教研室：计算机科学与技术教研室计算机科学与信息工程系2009年12月前言《计算机组成原理》是计算机与信息工程系的一门核心专业基础课程。它从层次结构的观点和信息输入、处理和输出的顺序讲述计算机的结构及工作原理，使学生掌握计算机常用的逻辑器件、部件的原理、参数及使用方法，学习计算机设计中的入门性知识，以及简单、完备的单台计算机的基本组成原理，培养学生掌握硬件系统的分析、设计、开发、使用和维护的能力。本课程主要任务是通过学习能够使学生在已有的计算机知识的基础上，对计算机组成有一个较全面、系统的了解，提高学生的计算机硬件基本知识和基本理论和实际操作的能力。特别是通过学生实践，提高学生对计算机组成的认识，维护和应用技能。实验的验收将分为两个部分。第一部分是上机操作，包括检查程序运行和即时提问。第二部分是提交书面的实验报告。此外，针对以前教学中出现的问题，实验将采用每个实验逐个检查方式，每个实验都将应当在规定的时间内完成并检查通过，过期视为未完成该实验，不计成绩。以避免期末集中检查方式产生的诸多不良问题，希望同学们抓紧时间，合理安排，认真完成。实验要求及评分标准一、实验要求：在《计算机组成原理》的课程实验过程中，要求学生做到：预习实验指导书有关部分，认真做好实验内容的准备，就实验可能出现的情况提前作出思考和分析。仔细观察上机作时出现的各种现象，记录主要情况，作出必要说明和分析。认真书写实验报告。实验报告包括实验目的和要求，实验情况及其分析。对需编程的实验，给出包含详细注释的源程序清单。遵守机房纪律，服从辅导教师指挥，爱护实验设备。实验课程不迟到。如有事不能出席，所缺实验一般不补。实验的验收将分为两个部分。第一部分是上机操作，包括检查程序运行和即时提问。第二部分是提交书面的实验报告（大作业）。为避免期末考试方式产生的诸多不良问题，希望同学们抓紧时间，合理安排，认真完成。二、评分标准：没有正确的调试程序，最多只能得50分。基本正确的调试程序，可以得60-70分。。能理解程序并给出详细注释，可得80分。程序书写规范，遵守实验纪律，可得90分。上述各项均做得比较好，可得100分。评分标准的满分为100分，所有的评分标准的下一项均建立在前一项已经满足的情况下。目录实验一4位二进制计数器实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．实验二存储器的读写．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．实验三PC与AR实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．实验四多路选择器实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．实验五加减器实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．实验六移位运算实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．实验七算术逻辑运算器实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．实验八寄存器堆实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．附：实验电路结构图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．实验（一）4位二进制计数器实验【实验环境】1.Windows2000或WindowsXP2.QuartusII、GW48-PK2计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。【实验目的】1、熟悉VHDL语言的编写。2、验证计数器的计数功能。【实验原理】设计一个4位二进制计数器，在时钟脉冲的作用下，完成计数功能，能在输出端看到0-9，A-F的数据显示。（其次要利用实验版提供的时钟自动显示）【实验步骤】1.1顶层VHDL文件设计1.1.1创建工程和编辑设计文件首先建立工作库，以便设计工程项目的存储。任何一项设计都是一项工程（Project），都必须首先为此工程建立一个放置与此工程相关的所有文件的文件夹，此文件夹将被EDA软件默认为工作库（WorkLibrary）。在建立了文件夹后就可以将设计文件通过QuartusII的文本编辑器编辑并存盘，详细步骤如