《计算机组成原理》实验教案

山西财经大学 教案 课 程 名 称 《计算机组成原理》实验 课 程 编 码 082104 适 用 专 业 信息管理与信息系统 开课时间 授课教室 主讲老师 职 称 使 用 教 材 《计算机组成原理》实验指导书 二○○七年 九 月 教 案（扉页） 课程名称 课程类别 《计算机组成原理》实验 实验课 学分 4／1 总计： 16 学时 讲课： 64 学时 实验： 16 学时 实验是课堂进程中的一个重要环节，是帮助教师直接理解跟掌握教学内容 的理性思维阶段。加强实践环节，培养教师动手能力，使学员学完全课程后， 对计算机外部的运作有一定感性认识，对计算机的软、硬件工作原理都有较清 晰的概念。使学生具备对各子系统初步设计及互联组合的能力。 实验目的 通过本试验课程训练，熟悉典型计算机的基本构架、基本构成和基本用途， 掌握计算机主要构成部件工作原理的基本分析与设计方式，使学生对典型计算 机系统的预测、设计、开发与使用能力受到锻炼与提升。并规定学生写出实验 报告，对试验结果进行探讨，培养学员分析问题、解决难题的能力。 1．算术逻辑运算实验，要求学生把握验证 74LS181 的算术运算和逻辑运算功 实验要求 能(采用正逻辑)；2．进位控制实验；3．移位运算实验；4．存储器实验；5．总 线实验；6．微控制器实验；7．综合实验设计 实验 1-6 以实验指导书中的程序为基础，先进行验证计算机原理教案下载，后自己设计程序。

最后 实验方式 一个综合设计必须先查阅资料、选择设计题目和内容计算机原理教案下载，在上机前对代码有初步 的设计，然后上机调试 实验方法 在西安唐都公司 TDN-CM+计算机组成原理教学实验平台上进行。 考核方法 上机考试：考核编程能力跟的实际操作能力。 ［1］ 《计算机组成原理教学实验系统实验指导书》 ［2］ 白中英，《计算机组成原理—题解、题库与实践》，科学出版社，2000 年 教学参考 资 料 ［3］ 李亚明.《计算机组成与系统结构》.清华大学出版社.2001 ［4］ 王爱英.《计算机组成与结构》.清华大学出版社.1998 ［5］ 江义鹏.《计算机组成原理》.人民邮电出版社.1998 教学单元 第一单元 时 间 2007 年 9 月 21 日第 5、6 节 章节 名称 授课 方式 运算器实验 （一）算术逻辑运算实验 授课+上机指导 教学 时数 2 实验 目 的 验证 74LS181 的算术运算跟逻辑运算功能(采用正逻辑)。 实验 原理 在给定 DR1=65,DR2=A7 的状况下，改变运算器的功能设定，观察 运算器的输出，并跟理论预测进行非常、验证。 实 验 1.连接实验线路。

重 要 2.用二进制数码开关向 DR1 和 DR2 寄存器置数。 步 骤 3.验证 74LS181 的算术运算跟逻辑运算功能(采用正逻辑)。 实验 中要 注意 事项 1．连接线路后应仔细检测，然后再通电。 2．实验引入的正逻辑方式。 教 学 通过本次实验教学，使同学们掌握 74LS181 的运行环境，了解了 后 记 计算机运算器的基本构成结构。 注：一个教学单元是指一次课(2-3 学时) 教学单元 章节 名称 授课 方式 第二单元 授课+上机指导 时 间 2007 年 10 月 12 日第 5、6 节 进位控制实验 教学 时数 2 实验 目的 1、验证带进位的算术运算器的功能 2、按选定数据完成几种指定的算术运算 用二进制数码开关向 DR1 和 DR2 寄存器置数。检验 DR1 和 DR2 中存的数能否正确。验证 74L 实验中所用的运算器数据通路如《实 验指导书》图 1-3，所示，其中运算器由两片 74LS181 以并/串形 式构成 8 位字长的 ALU，运算器的输出经过一个三态门（74LS245） 实验 原理 和数据总线相连，运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器锁 存，锁存器的输出联至数据总线，数据开关（input device）用来给 出参与运算的数据，并经过一个三态门和数据总线相连，数据显示 灯（bus unit）和数据总线相连，用来显示数据总线内容。

S181 的 算术运算跟逻辑运算功能(采用正逻辑)。比上个实验增加了进位传 送线路及控制。 1、连接实验线路。 实验重 要方法 2、在数据开关上置数 00001111（或类似数） 3、进位标志清零 4、验证带进位运算及进位锁存功能。 实验中要 注意事项 1、插入排线的左右方向（8 位，4 位，2 位） 2、各个操作方法在原理图上的意义 教学后记 通过本次实验教学，发现个别教师只看结果正确否而较少考虑原 因，应引导学生有深入研读的精神 教学单元 第三单元 章节 名称 授课 方式 授课+上机指导 时 间 2007 年 10 月 26 日第 5-6 节 移位运算实验 教学 时数 2 实验 目 的 验证移位控制的组合功能 实验 原理 原理如图 1-5 所示，使用了 74LS299 作为移位发生器，其 8 位输入 输出端以排针方式和总线单元相连，299-B 信号控制使能端，T4 时 序为时钟脉冲，由 S1,S0,M 控制其功能状况。 1、在数据开关上置数 01101011（或类似数） 实验重 要方法 2、打开输入三态门(SW_B=0) 3、S0=1,S1=1,T4=∩,把当前数据总线上的数置入 74LS299 4、关闭输入三态门(SW_B=1) 5、移位，参照 P9 的用途表改变 S1,,S0,M 的状态，按动微动开关 KK2,观察移位结果。 实验中要 注意事项 1、要插入至 ALU-UNIT 的排线两端在实验板上的组件号与上两个 不同。 2、结果与预先想象的移位是否一致？ 教学后记 通过本次实验教学，使同学们掌握 74LS299 的使用，其他类似芯片 的使用方式。 教学单元 章节 名称 授课 方式 第四单元 授课+上机指导 时 间 200