计算机组成原理实验PDF电子书下载

第一章　计算机基本组成原理 1

1.1　电子数字计算机发展概况 1

1.1.1　计算机硬件的发展 1

1.1.2　计算机软件的发展 2

1.1.3　计算机应用的发展 4

1.2　电子数字计算机是怎样工作的 5

1.3　计算机的数制和编码 7

1.3.1　机器数与真值 7

1.3.2　数的定点和浮点表示 8

1.3.3　各种进位计数制及其相互转换 8

1.3.4　其他编码 11

1.4　计算机的指令系统 11

1.4.1　指令类型 11

1.4.2　指令格式及其设计 13

1.4.3　指令系统设计举例 15

1.5　存贮器 17

1.5.1　半导体存贮器 18

1.5.2 半导体存贮器容量扩展技术 19

1.5.3　CPU对主存的连接与操作 21

1.6　运算器 23

1.6.1　运算器基本组成 23

1.6.2　运算器结构 24

1.6.3　运算器和其他部件的联系 26

1.7　控制器 27

1.7.1　指令部件 27

1.7.2 时序部件 28

1.7.3　微操作信号发生器 29

1.8　外部设备 30

1.8.1　主机和外部设备的接口 30

1.8.3　主机与外设的信息传送方式 31

1.8.2　主机对外设的寻址方式 31

1.9　计算机结构 34

1.9.1　总线 34

1.9.2　总线结构计算机 37

1.10　微程序控制的计算机 39

1.10.1　微程序控制部件的设计 39

1.10.2　微程序控制的计算机组成原理 41

1.11 提高计算机系统性能的若干技术 43

1.11.1　多级存贮体系技术 43

1.11.2　中断技术 45

1.11.3　指令重叠和流水线控制技术 51

1.11.4　总线控制技术 52

第二章　FD-CES实验仪 54

2.1　FD-CES特性 54

2.2　FD-CES控制台及其使用方法 57

2.2.2　读内存（读程序或数据） 59

2.2.1　写内存（键入程序或数据） 59

2.2.3　修改内存单元（修改指令或数据） 60

2.2.4　写控存（键入微程序） 60

2.2.5　读控存（读微指令） 60

2.2.6　修改控存单元（修改微指令） 61

2.2.7 内存块保存到EEPROM 61

2.2.8　控存块保存到EEPROM 61

2.2.9　从EEPROM读回内存 62

2.2.10　从EEPROM读回控存 62

2.2.11　单拍运行程序 62

2.2.12　连续运行程序 63

2.3　实验计算机使用外设的方法 63

2.3.1　键盘的等效框图和工作原理 63

2.3.2　打印机的等效框图和工作原理 64

2.3.3　实验计算机与外部设备的连接使用方法 66

2.4.1 运算器模块逻辑框图和符号说明 67

2.4 运算器模块（ALU） 67

2.4.2 运算器模块的组成和工作原理 69

2.4.3　运算器模块的使用 71

2.5　寄存器堆模块（REG） 72

2.5.1 寄存器堆模块逻辑框图和符号说明 73

2.5.2　寄存器堆模块的工作原理和使用方法 74

2.5.3　运算器结构 74

2.6　指令部件模块（I-PC） 76

2.6.1　指令部件模块逻辑框图和符号说明 76

2.6.2　指令部件模块的工作原理 78

2.6.3　指令部件模块的使用 82

2.7　内存模块（MEM） 83

2.7.1 内存模块逻辑框图和符号说明 83

2.7.2 内存模块的工作原理和使用方法 85

2.8　总线缓冲模块（BUS） 86

2.8.1 总线缓冲模块逻辑框图和符号说明 86

2.8.2　总线缓冲模块的工作原理和使用方法 87

2.9　微程序控制模块（MPG） 88

2.9.1　微程序控制模块逻辑框图和符号说明 88

2.9.2　微程序控制模块的工作原理和使用方法 90

2.10　启停和时序模块（R-P） 92

2.10.1　启停和时序模块逻辑框图和符号说明 92

2.10.2　启停和时序模块的工作原理和使用方法 93

2.11　控制台控制模块 94

2.12　实验接线板 96

2.13　FD-CES-A型与FD-CES-B型比较 98

第三章　计算机基本部件实验 102

3.1　计算机时序电路实验 102

3.2　运算器实验 106

3.3　存贮部件实验 109

3.4　总线传输实验 111

4.1.2　设计整机逻辑框图 115

4.1.1　确定设计总要求 115

第四章　实验计算机的研制 115

4.1　实验计算机的设计 115

4.1.3　设计指令系统 120

4.1.4　设计指令执行流程 123

4.1.5　设计微操作控制信号及其实现方法 130

4.1.6　设计微指令格式 131

4.1.7　确定微程序控制方式 131

4.1.8　编写各指令的微程序 133

4.1.9　设计实验接线表 133

4.1.10　编写调试程序 135

4.1.11　编写应用程序 137

4.2.2　信号连线 144

4.2.3　实验接线板安装 144

4.2.1　器件排列 144

4.2　实验计算机组装 144

4.3　实验计算机的调试 145

4.3.1　调试准备 145

4.3.2　程序调试 145

4.4　实验计算机故障的排除 146

4.4.1　故障类型和原因 146

4.4.2　故障的分析查找 147

4.4.3　故障的纠正 150

4.5　实验仪样机分析 151

4.5.1　调试样机方案一 151

4.5.2　调试样机方案二 166

4.6　整机实验题 179

附录一　FD-CES实验仪符号表 185

附录二　FD-CES有关集成电路 187

附录三　ASCⅡ字符表 199