实验报告正文一

计算机组成与结构课程设计

实 验 报 告

班 级：学 号： 姓 名： 地 点： 时 间：

实验一 存储器实验

一 实验题目

1.FPGA 中ROM 配置与读出实验

2.LPM_RAM_DQ双端口RAM 实验 3.FPGA 与外部RAM 接口实验 二 实验环境

Quartus II

三 实验要求

l 、掌握FPGA 中lpm_ROM的设置，作为只读存储器ROM 的工作特

性和配置方法。

2、用文本编辑器编辑 mif文件配置 ROM；

3、在初始化存储器编辑窗口编辑mif 文件配置ROM ； 4、验证FPGA 中meg_lpm_ROM的功能。 四 实验设计

1. 在FPGA 中利用嵌入式阵列块EAB 可以构成存储器，lpm_ROM的

结构如图（注意参数）

--clk ——读出时钟脉冲

--q[7..0]——lpm_ROM的8位数据输出端

--a[5..0]——lpm_ROM的读出地址； 2. 配置图（写入数据）

五 实验仿真与测试 仿真结果：

按顺序输出了 六 实验结果分析

本实验中通过设计电路，读出了ROM 中配置图中写入的的数据，

并按顺序输出。

实验二 运算器组成实验

一 实验题目 1. 简单运算器 2. 运算功能发生器 二 实验环境

Quartus II

三 实验要求

1．掌握简单运算器的数据传输通路。 2．验证运算功能发生器的组合功能。 3．掌握算术逻辑运算加、减、与的工作原理。 4．熟悉简单运算的数据传送通路。

5．验证实验台运算的8位加、减、与、直通功能。 6．按给定数据，完成几种指定的算术和逻辑运算。

7. 下载程序验证，验收时查看对M=L时F=A+B的结果。 A与B 的数字在两数码管中显示，F 的值在发光二极管显示，A 的值可以先确定，键盘输入改变B 的值，发光二极管的状态也变化！ 四 实验设计

1. 按照如下原理，利用74181设计电路图，可得如下所示电路图：

2. 配置各个参数值如下图所示：

五 实验仿真与测试 测试结果如下所示：

可得如下所示实验数据：

六 实验结果分析

利用74181设计电路后，通过简单的逻辑电路计算出了简单加减法，实验中应当注意时钟的设计，保证能清楚的显示出实验结果

实验三 时序与数据通路实验 一 实验题目

1．主振时钟的产生电路设计（频率约 18KHZ）； 2．工作节拍的产生：P ；

3．四个节拍电位的产生：W0、W1、W2、W3； 4．三个工作（机器）周期的产生：T0、T1、T2。 二 实验环境

Quartus II

三 实验要求

1．掌握二级时序控制原理及其三级时序的生成方法； 2．了部时钟产生方法，工作脉冲、工作节拍、工作周期的形成过程；

3．掌握时序控制控制数据同路的方法，时序控制数据流的过程 四 实验设计 1. 连续节拍发生电路

可由4个D 触发器组成，可产生4个等间隔的时序信号T1~T4，其中CLK1为时钟信号，由实验台右边的方波信号源clock0提供，可产生1Hz~12MHz的方波信号频率。实验者可根据实验自行选择信号频率。当RST1为低电平时，T1输出为“1”，而T2、T3、T4输出为“0”；当RST1由低电平变为高电平后，T1~T4将在CLK1的输入脉冲作用下，周期性地轮流输出正脉冲，机器进入连续运行状态（EXEC ）

电路图：

设置数值：

2. 单步节拍发生电路

电路稍加改变即可得到单步运行电路，该电路每当RST1出现一个负脉冲后，仅输出一组T1、T2、T3、T4节拍信号，直到RST1出现下一个负脉冲 电路图：

设置数值：

3. 单步/连续节拍发生电路

增加两个多路选择器,S0是单步或连续节拍发生控制信号，当S0=0，选择单步运行方式；当S0=1，选择连续运行方式。 电路图：

设置数值：

五 实验仿真与测试 1. 连续节拍发生电路

2. 单步节拍发生器

3. 单步/连续节拍发生器

实验四 总线控制实验

一 实验题目

1． 解总线的概念及特性。 2． 掌握总线传输控制特性。

二 实验环境

Quartus II

三 实验要求

根据挂在总线上的几个基本部件，设计一个简单的流程。

（l ）输入设备将数据打入寄存器R0。

（2）输入设备将另一个数据打入地址寄存器AR 。 （3）将寄存器R0中的数据写到当前地址的存储器中。 （4）将当前地址的存储器中的数用数码管LED 显示

四 实验设计

设置数值：

五 实验仿真与测试

实验五 程序计数器PC 与地址寄存器AR 实验

一 实验题目

设计实验完成地址寄存器从程序计数器获得数据和从内部总线获得数据的实现方法 二 实验环境

Quartus II

三 实验要求

1．掌握地址单元的工作原理。

2．掌握的两种工作方式，加1计数和重装计数器初值的实现方法； 3．掌握地址寄存器从程序计数器获得数据和从内部总线获得数据的实现方法。 四 实验设计 电路图如下：

设置数据：

五 实验仿真与测试

实验小结

计算机组成原理实验总结：

通过这个学期的学习，我了解了更多有关计算机方面的知识，虽然我知道自己很多欠缺，但是我相信通过自己努力肯定会学好这些知识的，无论多困难，都要自己好好学，什么都会好的。

在老师的帮助下，我知道了更深一层的计算机的内部和外部结构和它的深层知识，它是我们以前学的知识中最接近计算机的一门学

科，所以它是基础也是重点，更是我们对计算机从软件到硬件方向上的佳转变机会，我在学期初也决定要好好学习它。看着周围同学对组成原理的热情，我自己也深受鼓舞，所以在思想上和行动上，我都要求自己去付出努力和汗水, 在学习CPU 这一时，我自己有很多都不知道从何下手，所以我就自己矛盾，因为好多知太抽象了，所以我也想自己好好学习一下。所以在老师的讲解和自己看书下，我终于明白了那些知识，明白了如何去把握这些知识，如何去实践这些知识，在我们平时的学习中，不仅仅需要付出而且也需要动力还有自己的抑制力，每个人都是会懒惰的，所以要养成勤奋的习惯，好好把握自己，认识到自己的不足，有不懂的自己先解决；实在不能解决的问老师，所以要自己去锻炼自己的能力，不要懈怠，要有勇气和毅力. 这些知识，不仅仅联系到我们的平时生活而且也与我们的以后实践自己对计算机知识的理解，都有很大帮助的。我们要在自己学习的基础上，多一些为什么，不能只是单纯的接受知识，要自己去真正理解它，明白为什么是这样的，这才是我们真正的目的。所以要在平时严格要求自己, 学好各门知识为自己以后打好基础。