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 班 级 | |
| 主 讲 教 师 | |
| 职 称 | |
| 使 用 教 材 | 《计算机组成原理》实验指导书 |
教 案（扉页）
| 课程名称 | 《计算机组成原理》实验 | 总计： 16 学时 | |||
| 课程类别 | 实验课 | 学分 | 4／1 | 讲课： 学时 实验： 16 学时 | |
| 实验目的 | 实验是教学进程中的一个重要环节，是帮助学生直接理解和掌握教学内容的感性认知阶段。加强实践环节，培养学生动手能力，使学生学完全课程后，对计算机内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。使学生具有对各子系统初步设计及互联组合的能力。 通过本实验课程训练，熟悉典型计算机的基本结构、基本组成和基本功能，掌握计算机主要组成部件工作原理的基本分析与设计方法，使学生对典型计算机系统的分析、设计、开发与使用能力得到训练与提高。并要求学生写出实验报告，对实验结果进行分析，培养学生分析问题、解决问题的能力。 | ||||
| 实验要求 | 1．算术逻辑运算实验，要求学生掌握验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能(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 | ||||
| 实验方法 | 实验1-6以实验指导书中的程序为基础，先进行验证，后自己设计程序。最后一个综合设计需要先查阅资料、选择设计题目和内容，在上机前对代码有初步的设计，然后上机调试 | ||||
| 实验手段 | 在西安唐都公司TDN-CM+计算机组成原理教学实验系统上进行。 | ||||
| 考核方式 | 上机考试：考核编程能力和的实际操作能力。 | ||||
| 教学参考资 料 | ［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 ［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 | 运算器实验 （一）算术逻辑运算实验 | ||||
| 授 课 方 式 | 授课+上机指导 | 教学 时数 | 2 | ||
| 实 验 目 的 | 验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能(采用正逻辑)。 | ||||
| 实 验 原 理 | 在给定DR1=65,DR2=A7的情况下，改变运算器的功能设置，观察运算器的输出，并和理论分析进行比较、验证。 | ||||
| 实 验 重 要 步 骤 | 1.连接实验线路。 2.用二进制数码开关向DR1和DR2寄存器置数。 3.验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能(采用正逻辑)。 | ||||
| 实 验 中 应 注 意 事 项 | 1．连接线路后要仔细检查，然后再通电。 2．实验采用的正逻辑方法。 | ||||
| 教 学
后 记 | 通过本次实验教学，使同学们掌握74LS181的运行环境，了解了计算机运算器的基本组成结构。 | ||||
| 教学单元 | 第二单元 | 时 间 | 2007年10月 12日第 5、6 节 | ||
| 章 节 名 称 | 进位控制实验 | ||||
| 授 课 方 式 | 授课+上机指导 | 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、按指定数据完成几种指定的算术运算 | ||||
| 实 验 原 理 | 用二进制数码开关向DR1和DR2寄存器置数。检验DR1和DR2中存的数是否正确。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）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的算术运算和逻辑运算功能(采用正逻辑)。比上个实验增加了进位传送线路及控制。 | ||||
| 实验重 要步骤 | 1、连接实验线路。 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。 | ||||
| 实验中应 注意事项 | 1、插入排线的左右方向（8位，4位，2位） 2、各个操作步骤在原理图上的含义 | ||||
| 教学后记 | 通过本次实验教学，发现部分学生只看结果正确否而较少考虑原因，应鼓励学生有深入钻研的精神 | ||||
| 教学单元 | 第三单元 | 时 间 | 2007年 10月 26日第 5-6节 | ||
| 章 节 名 称 | 移位运算实验 | ||||
| 授 课 方 式 | 授课+上机指导 | 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控制其功能状态。 | ||||
| 实验重 要步骤 | 1、在数据开关上置数01101011（或类似数） 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的功能表改变S1,,S0,M的状态，按动微动开关KK2,观察移位结果。 | ||||
| 实验中应 注意事项 | 1、要插入到ALU-UNIT的排线两端在实验板上的部件号与上两个不同。 2、结果与预先想像的移位是否一致？ | ||||
| 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法。 | ||||
| 教学单元 | 第四单元 | 时 间 | 2007年 11月9日第 5、6节 | ||
| 章 节 名 称 | 存储器实验 | ||||
| 授 课 方 式 | 授课+上机指导 | 教学 时数 | 2 | ||
| 实 验 目 的 | 掌握静态随机存储器RAM的工作特性及数据的读写方法 | ||||
| 实 验 原 理 | 实验所用的半导体静态随机存储器电路原理如P12图2-1所示，静态随机存储器由一片6116（2K*8）构成，其数据线接至数据总线，地址线由地址锁存器74LS273给出，地址灯AD0—AD7与地址线相连，显示地址线内容，数据开关经三态门74LS245联至数据总线，分时给出地址和数据。 | ||||
| 实验重 要步骤 | 1、连接实验线路。 2、将存储器地址00，01，02，03，04地址单元中分别写入数据11，12，13，14，15， 3、输入上述的某个地址，观察是否与前面写入的一致。 | ||||
| 实验中应 注意事项 | 当没有示波器时，排线的一端插入W/R UNIT 的T3另一端不要插入 STATE UNIT 的TS3 而要插入STATE UNIT的 KK2 | ||||
| 教学后记 | 通过实验教学，使同学们掌握半导体静态随机存储器电路原理，了解了计算机存储器的基本组成结构。 | ||||
| 教学单元 | 第五单元 | 时 间 | 2007年 11月23日第5、6 节 | ||
| 章 节 名 称 | 微控制器实验 | ||||
| 授 课 方 式 | 授课+上机指导 | 教学 时数 | 4 | ||
| 实 验 目 的 | 1、掌握时序产生器的组成原理 2、掌握微程序控制器的组成原理 3、掌握微程序的编制、写入、观察微程序的运行。 | ||||
| 实 验 原 理 | 微程序控制器的组成见图3-2，其中控制存储器采用3片2816的EEPROM微命令18位，微地址寄存器6位，在该实验电路中设有一个编程开关，具有三种状态:PROM,READ,RUN,处于PROM时，学生可根据微地址和微指令格式将微指令二进制代码写入控存，当处于READ ，可对写入控存的微指令二进制代码进行验证，当处于RUN时，只要给出微程序的入口地址，则可根据微程序的流程图自动执行微程序。 | ||||
| 实验重 要步骤 | 一、编程 1、将编程开关置为PROM 2、将实验板上STATE UNIT的STEP置为step,STOP置为run 3、置微地址 4、在MK1-MK24置代码 5、按动“START”按钮，根据微地址和微指令格式将微指令二进制代码写入控存 二、校验 1、将编程开关置为READ 2、将实验板上STATE UNIT的STEP置为step,STOP置为run 3、置微地址ma0—ma5 4、按动“START”按钮，启动时序电路，读出微代码，进行检验。 三、单步执行 1、将编程开关置为run 2、将实验板上STATE UNIT的STEP置为step,STOP置为run 3、CLR=1,微地址清零。 4、按动“START”按钮，启动时序电路，根据微地址灯和微命令灯，读出微代码，进行检验。 四、连续执行 1、将编程开关置为run 2、将实验板上STATE UNIT的STEP置为exec,STOP置为run 3、CLR=1,微地址清零。 五、按动“START”按钮，启动时序电路，连续执行微命令。 | ||||
| 实验中应 注意事项 | 1、对学生来说，实验理解有一定难度，需反复多看方能理解透彻。 2、SE5—SE1地址改变后，排线须带电拔出 | ||||
| 教学后记 | 通过本次实验教学，使同学们掌握微程序控制方法，了解了计算机的控制器组成结构。通过本次实验教学，充分调动学生的积极性和能动性，从而进一步提高学生的自学能力和动手能力。 | ||||
| 教学单元 | 第六单元 | 时 间 | 2007年12月 14 日第 5、6节 | ||
| 章 节 名 称 | 基本模型机设计与实现 | ||||
| 授 课 方 式 | 授课+上机指导 | 教学 时数 | 4 | ||
| 实 验 目 的 | 要求学生全面掌握所学知识基础上，完成这个综合性实验，在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成一台基本模型计算机系统。为其定义五条机器指令，并编写相应的微程序。上机调试整机概念。 | ||||
| 实 验 原 理 | 本次实验在微程序的控制下自动产生各部件单元控制信号，实现特定指令的功能。 | ||||
| 实验重 要步骤 | 一、按照图4-3连接实验线路 1、实验板连线，注意连线较为繁复，注意遍记录遍插排线 2、用串行线连接计算机RS232口和实验板RS232口 二、联机读写程序 在计算机上运行TDN程序，将微程序写入控存，机器/汇编指令程序写入实验板存储器。 三、实验板上运行程序 1、将编程开关置为run 2、将实验板上STATE UNIT的STEP置为step,STOP置为run 3、CLR=1,微地址清零。 4、按动“START”按钮，启动时序电路，单步执行一条微指令，对照流程图，根据微地址灯和微命令灯，读出微代码，进行检验。 四、在微机上运行程序 在计算机上单步/连续运行TDN程序，查看多条机器指令执行的过程。 | ||||
| 实验中应 注意事项 | 1、本实验综合性较强，有一定难度。 2、连线较为繁复，易错。注意连线技巧。 3、检查计算机与实验板通信是否正常。 | ||||
| 教学后记 | 通过本次实验教学，使同学们掌握基本模型计算机系统，了解计算机的组成结构。通过本次实验教学，提高学生对计算机综合认识，从而进一步提高学生的自学能力和动手能力。 | ||||
Copyright © 2019-2025 51dongshi.net 版权所有
违法及侵权请联系：TEL:177 7030 7066 E-MAIL:11247931@qq.com 本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务
