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内容简介

本书包括计算机组成原理实验的各方面，分析和讲解各功能部件的组成及运行原理，讲述如何设计新指令，展示高级语言的解析过程。本书以项目为主线，在阐述实验原理的基础上，详细描述各实验的具体过程。本书针对组成原理实验箱和自主研发的模拟软件进行讲解。模拟软件可以独立完成所有实验，用动画形式展示数据的移动和变化，实时显示控制信号和内部状态变化。全书共11章，主要包括：硬件系统概述及模拟软件简介，软件系统及模拟软件开发环境使用，基础汇编语言程序设计实验，运算器实验，存储器实验，输入/输出I/O接口实验，微程序控制器实验，组合逻辑控制器实验，中断实验，综合设计，BASIC语言程序设计。本书提供配套电子课件。本书是“计算机组成原理”、“计算机组成与结构”和“计算机组成与设计”等课程的配套实验教材，也可以作为高等院校计算机或相关专业的“计算机组成原理”课程的实验指导用书，还可供相关领域的工程技术人员学习、参考。

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ISBN：9787121281969

开本：16开

页数：216

字数：390.0

本书目录

目    录
第1章  硬件系统概述及模拟软件简介	1
1.1  实验箱硬件系统概述	1
1.1.1  硬件系统的技术指标	1
1.1.2  硬件系统的构成	1
1.1.3  硬件系统使用简要说明	3
1.2  模拟软件简介	6
1.2.1  模拟软件的软硬件层次	6
1.2.2  模拟软件的硬件子系统	6
1.2.3  模拟软件的文件组成	6
1.2.4  模拟软件的主要技术指标	7
1.2.5  模拟软件主界面	7
第2章  软件系统及模拟软件开发环境使用	9
2.1  实验箱软件系统	9
2.1.1  系统支持的实验项目	9
2.1.2  软件系统的组成	9
2.1.3  指令系统综述	15
2.1.4  指令汇总表	18
2.2  模拟软件开发环境使用	19
2.2.1  实验系统总体概述	19
2.2.2  主界面各部分介绍	20
2.2.3  菜单区的二级窗口简介	23
第3章  基础汇编语言程序设计实验	26
3.1  实验箱的基础汇编语言程序设计实验	26
3.1.1  实验目的	26
3.1.2  实验要求	26
3.1.3  实验内容	26
3.1.4  实验步骤	27
3.1.5  汇编程序设计	31
3.1.6  实验报告要求	35
3.2  模拟软件的基础汇编语言程序设计实验	35
3.2.1  实验目的	35
3.2.2  实验要求	35
3.2.3  实验内容	35
3.2.4  实验步骤	36
3.2.5  汇编程序设计	42
3.2.6  实验报告要求	42
第4章  运算器实验	43
4.1  实验箱的运算器实验	43
4.1.1  实验相关电路及工作原理	43
4.1.2  实验目的	49
4.1.3  实验要求	50
4.1.4  实验内容及步骤	50
4.1.5  实验报告要求	53
4.2  模拟软件的运算器实验	53
4.2.1  实验系统模拟硬件基本组成	53
4.2.2  实验目的	58
4.2.3  实验内容	58
4.2.4  实验步骤	58
4.2.5  实验报告要求	78
第5章  存储器实验	79
5.1  实验箱的存储器实验	79
5.1.1  实验相关工作原理	79
5.1.2  实验目的	80
5.1.3  实验内容及步骤	80
5.1.4  实验报告要求	84
5.2  模拟软件的存储系统硬件介绍	84
5.2.1  硬件总体框图	84
5.2.2  存储器系统	85
5.3  模拟软件的存储器实验	86
5.3.1  实验目的	86
5.3.2  实验内容	86
5.3.3  实验步骤	86
5.3.4  实验报告要求	93
第6章  输入/输出I/O接口实验	94
6.1  实验箱的输入/输出I/O接口实验	94
6.1.1  实验相关工作原理	94
6.1.2  实验目的	101
6.1.3  实验说明	101
6.1.4  实验内容	102
6.1.5  实验步骤	102
6.1.6  实验报告要求	107
6.2  模拟软件的输入/输出I/O接口硬件介绍	107
6.2.1  硬件总体框图	107
6.2.2  输入/输出I/O接口系统	108
6.3  模拟软件的输入/输出I/O接口实验	109
6.3.1  实验目的	109
6.3.2  实验内容	109
6.3.3  实验步骤	109
6.3.4  实验报告要求	113
第7章  微程序控制器实验	114
7.1  实验箱的微程序控制器实验	114
7.1.1  微程序控制器	115
7.1.2  微程序技术资料汇总	121
7.1.3  实验目的	129
7.1.4  实验说明	129
7.1.5  实验内容	129
7.1.6  实验步骤	129
7.1.7  实验报告要求	137
7.2  模拟软件的微程序控制器实验	138
7.2.1  微程序控制器工作原理	138
7.2.2  实验目的	142
7.2.3  实验内容	142
7.2.4  实验步骤	142
7.2.5  实验报告要求	150
第8章  组合逻辑控制器实验	151
8.1  实验箱的组合逻辑控制器实验	151
8.1.1  组合逻辑控制器	151
8.1.2  指令执行流程框图	153
8.1.3  指令执行流程表	154
8.1.4  实验目的	159
8.1.5  实验内容	159
8.1.6  实验步骤	159
8.1.7  实验报告要求	161
8.2  模拟软件的组合逻辑控制器实验	161
8.2.1  组合逻辑控制器工作原理	161
8.2.2  组合逻辑存储文件	163
8.2.3  实验目的与内容	164
8.2.4  实验步骤	164
8.2.5  实验报告要求	166
第9章  中断实验	167
9.1  实验箱的中断实验	167
9.1.1  相关硬件简介	167
9.1.2  实验目的	168
9.1.3  实验说明	168
9.1.4  实验内容	168
9.1.5  实验步骤	169
9.1.6  实验报告要求	171
9.2  模拟软件的中断实验	172
9.2.1  中断相关知识	172
9.2.2  实验目的	174
9.2.3  实验内容	174
9.2.4  实验步骤	174
9.2.5  实验报告要求	178
第10章  综合设计	179
10.1  综合设计基础知识	179
10.2  模拟软件中设计实现新指令	182
10.2.1  实验目的	182
10.2.2  实验内容	182
10.2.3  实验步骤	182
10.2.4  设计新指令	191
10.2.5  实验报告要求	191
第11章  BASIC语言程序设计	192
11.1  BASIC相关知识	192
11.2  模拟软件中BASIC语言程序设计实验	193
11.2.1  实验目的	193
11.2.2  实验内容	193
11.2.3  实验要求	193
11.2.4  实验步骤	193
附录A  总体框图	198
附录B  各开关、指示灯说明	199
附录C  运算器线路逻辑图	200
附录D  存储器、接口、中断线路逻辑图	201
附录E  16位微程序控制器线路逻辑图	202
附录F  16位组合逻辑控制器线路逻辑图	203
附录G  56位微码简明操作卡	204
附录H  常用器件引脚图	205
参考文献	207

展开

前言

前    言
“计算机组成原理”是高等院校计算机相关专业的核心课程。本书是课程的配套实验教材，本书的主要目的是：使学生在理解各模块功能的基础上，通过自己的设计实践，建立计算机系统的整体概念，培养独立分析和解决问题的能力。
计算机组成原理实验一般用实验箱完成。虽然实验箱功能完善，但通常受到场地和数量的制约、电路板的有限面积不能显示更多信息、数据传送过程无法直观体现等诸多局限。为此，开发了对应的模拟软件，软硬结合，突破了限制，提高了实验教学效率。对应不同系列的实验箱，模拟软件也开发了数款。
模拟软件是独立软件，可脱离实验箱在计算机上运行，支持WinXP/Win7/Win8等操作系统，能实现实验箱的所有功能，且在实验项目、显示状态、控制方式等各个方面都有质的飞跃。其界面不仅包括了实验箱的所有显示，还以直观的方式表现了更多的内部信息，便于掌握系统状态。拥有独特的“动画显示”能力，数据以动画方式进行移动和变化，可以精确观察每个节拍的实现过程，便于理解指令功能和设计新指令。软件集成了汇编器、调试器等，能直接编译新指令并验证其功能。模拟软件拥有多种运行方式，可以单节拍、单指令、连续运行，可以调节运行速度，适应不同要求。控制模式可选择手动、微程序、组合逻辑控制等，变换方便。模拟软件不仅能完成实验箱的所有实验项目，而且在具体的实验内容、方式、现象和教学效果上都有极大的改进。
全书分11章。第1～2章是硬件系统概述及模拟软件简介、软件系统及模拟软件开发环境使用；第3章是基础汇编语言程序设计实验；第4～6章是各功能部件实验；第7～8章是两种控制器实验；第9章是中断实验；第10章是综合设计；第11章是BASIC语言程序设计。
本书由尹卓主编，参与编写的还有王勇、赵毅、杜祥军、王霄鹏等多位教师，李建波老师对本书的编写提出了众多宝贵意见和建议，杨厚俊院长对全书进行了审阅。
本书提供配套电子课件，请登录华信教育资源网（http://www.hxedu.com.cn）注册下载，也可联系本书编辑（wangxq@phei.com.cn）进行索取。
由于时间仓促和作者水平所限，书中不足之处在所难免，对于本书内容和模拟软件的任何疑问与想法，都欢迎联系和探讨。
电子邮箱：zuchengbook@163.com
          bluesky_bluesea@yeah.net 
微博：http://weibo.com/u/1403786364

作  者    
2016年3月

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