计算机组成原理实验箱实验报告

SHKC-WH9新型计算机组成原理实验箱

计算机组成原理实验箱实验报告

一、实验目的

通过本次实验，我们希望能够深入理解计算机微程序控制器的功能与组成原理，同时掌握计算机各类典型指令的执行流程，进一步加深对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等概念的理解。

二、实验内容

本次实验主要分为两个部分：

第一部分是微程序控制器实验。通过实验，我们期望能够掌握微程序控制器的设计过程及相关技术。微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器和地址转移逻辑三大部分组成。在实验过程中，我们需要针对给定的指令系统，自行设计并理解每一条指令的功能、格式及执行流程。

第二部分是典型指令执行流程实验。在这个环节，我们需要深入理解并掌握计算机各类典型指令的执行流程。通过实验，我们要能根据指令格式和寻址方式，明确指令的操作数来源和去向，进而能画出每条指令的执行流程图。

三、实验步骤及结果

1. 微程序控制器实验
   （1）首先，我们针对给定的指令系统，对每一条指令的功能进行深入理解，明确每一条指令的操作数来源和去向。
   （2）然后，我们画出每条指令的微指令流程图，明确了每一条指令在微程序控制器中的执行流程。
   （3）接着，我们对每条指令的微操作码进行解码，理解每个微操作的电平状态，并明确了不同指令的微操作码是不同的。
   （4）最后，我们用实验箱系统实现了这些指令的流水线执行。

2. 典型指令执行流程实验
   （1）我们选取了几条典型的计算机指令，如加法、减法、乘法等，并深入理解了这些指令的功能和执行流程。
   （2）接着，我们根据指令格式和寻址方式，画出了每条指令的执行流程图，明确了每个指令的操作数来源和去向以及操作数的存储位置。
   （3）然后，我们通过实验箱系统实现了这些指令的流水线执行，观察并记录了指令执行的流水线模式。
   （4）最后，我们对每条指令的执行过程进行了分析，得出了每条指令的执行时间以及占用的硬件资源。

四、实验总结

通过本次实验，我们深入理解了微程序控制器的功能与组成原理以及计算机各类典型指令的执行流程。同时，我们也掌握了微程序控制器的设计过程及相关技术。通过实验，我们也明确了每一条指令的功能、格式及执行流程，并了解了指令的流水线执行模式。这些知识对于我们今后学习和研究计算机组成原理具有重要的指导意义。