2022年《計算機組成原理》實驗教案

1、精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案山西財經(jīng)高校教案課程名稱運算機組成原理試驗課程編碼082104適用專業(yè)信息治理與信息系統(tǒng)開課時間授課班級主講教師職稱使用教材運算機組成原理試驗指導(dǎo)書二七年九 月精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 1 頁，共 13 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案教案（扉頁）講課：64學(xué)時試驗：16學(xué)時課程名稱運算機組成原理試驗總計：16學(xué)時課程類別試驗課學(xué)分41試驗是教學(xué)進程中的一個重要環(huán)節(jié)，是幫

2、忙同學(xué)直接懂得和把握教學(xué)內(nèi)容的感性認(rèn)知階段；加強實踐環(huán)節(jié)，培育同學(xué)動手才能，使同學(xué)學(xué)完全課程后， 對運算機內(nèi)部的運作有肯定感性熟識，對運算機的軟、硬件工作原理都有較清試驗?zāi)康奈母拍?；使同學(xué)具有對各子系統(tǒng)初步設(shè)計及互聯(lián)組合的才能；通過本試驗課程訓(xùn)練，熟識典型運算機的基本結(jié)構(gòu)、基本組成和基本功能，把握運算機主要組成部件工作原理的基本分析與設(shè)計方法，使同學(xué)對典型運算機系統(tǒng)的分析、設(shè)計、開發(fā)與使用才能得到訓(xùn)練與提高；并要求同學(xué)寫出試驗報告，對試驗結(jié)果進行分析，培育同學(xué)分析問題、解決問題的才能；1 算術(shù)規(guī)律運算試驗，要求同學(xué)把握驗證 74LS181的算術(shù)運算和規(guī)律運算試驗要求功能 采納正規(guī)律 ；2 進

3、位掌握試驗； 3移位運算試驗； 4 儲備器試驗； 5 總線試驗； 6 微掌握器試驗；7 綜合試驗設(shè)計試驗 1-6 以試驗指導(dǎo)書中的程序為基礎(chǔ)，先進行驗證，后自己設(shè)計程序；最終試驗方法一個綜合設(shè)計需要先查閱資料、挑選設(shè)計題目和內(nèi)容，在上機前對代碼有初步的設(shè)計，然后上機調(diào)試試驗手段在西安唐都公司TDN-CM+運算機組成原理教學(xué)試驗系統(tǒng)上進行；考核方式上機考試：考核編程才能和的實際操作才能；精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 2 頁，共 13 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案

4、1 運算機組成原理教學(xué)試驗系統(tǒng)試驗指導(dǎo)書2 白中英，運算機組成原理題解、題庫與實踐，科學(xué)出版社，2000年教學(xué)參考資料3 李亞明 .運算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu).清華高校出版社.20014 王愛英 .運算機組成與結(jié)構(gòu).清華高校出版社.19985 江義鵬 .運算機組成原理.人民郵電出版社.1998精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 3 頁，共 13 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案教學(xué)單元第一單元時間2007 年 9 月 21 日第 5、6 節(jié)章節(jié)運算器試驗名稱（一）算術(shù)規(guī)律運算

5、試驗授課教學(xué)方式授課+ 上機指導(dǎo)時數(shù)2實驗?zāi)康尿炞C 74LS181 的算術(shù)運算和規(guī)律運算功能采納正規(guī)律 ；實驗在給定 DR1=65,DR2=A7的情形下，轉(zhuǎn)變運算器的功能設(shè)置，觀原理察運算器的輸出，并和理論分析進行比較、驗證；實驗1. 連接試驗線路；重要2.用二進制數(shù)碼開關(guān)向DR1 和 DR2 寄存器置數(shù)；步驟3.驗證 74LS181 的算術(shù)運算和規(guī)律運算功能采納正規(guī)律 ；實驗中應(yīng)1 連接線路后要認(rèn)真檢查，然后再通電；注意事項2 試驗采納的正規(guī)律方法；教學(xué)通過本次試驗教學(xué)，使同學(xué)們把握74LS181的運行環(huán)境，明白了后記運算機運算器的基本組成結(jié)構(gòu)；注： 一個教學(xué)單元是指一次課2-3 學(xué)時 精選

6、名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 4 頁，共 13 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案教學(xué)單元其次單元時間2007 年 10 月 12 日第 5 、6 節(jié)章節(jié)名稱進位掌握試驗授課教學(xué)方式授課+ 上機指導(dǎo)時數(shù)2實驗1 、驗證帶進位的算術(shù)運算器的功能目的2 、按指定數(shù)據(jù)完成幾種指定的算術(shù)運算用二進制數(shù)碼開關(guān)向 DR1 和 DR2 寄存器置數(shù)；檢驗 DR1 和 DR2 中存的數(shù)是否正確； 驗證 74L 試驗中所用的運算器數(shù)據(jù)通路如 試驗指導(dǎo)書圖 1-3 ，所示，其中運算器由兩片

7、74LS181 以并/ 串形式構(gòu)成 8 位字長的 ALU ，運算器的輸出經(jīng)過一個三態(tài)門 （ 74LS245 ）實驗和數(shù)據(jù)總線相連，運算器的兩個數(shù)據(jù)輸入端分別由二個鎖存器鎖原理存，鎖存器的輸出聯(lián)至數(shù)據(jù)總線，數(shù)據(jù)開關(guān)（input device）用來給出參加運算的數(shù)據(jù)，并經(jīng)過一個三態(tài)門和數(shù)據(jù)總線相連，數(shù)據(jù)顯 示燈（ bus unit）和數(shù)據(jù)總線相連，用來顯示數(shù)據(jù)總線內(nèi)容；S181 的算術(shù)運算和規(guī)律運算功能采納正規(guī)律 ；比上個試驗增加了進位傳送線路及掌握；1 、連接試驗線路；試驗重要步驟2 、在數(shù)據(jù)開關(guān)上置數(shù)00001111 （或類似數(shù)）3 、進位標(biāo)志清零4 、驗證帶進位運算及進位鎖存功能；試驗中應(yīng)留

8、意事項1 、插入排線的左右方向（8 位， 4 位， 2 位）2 、各個操作步驟在原理圖上的含義精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 5 頁，共 13 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案教學(xué)后記通過本次試驗教學(xué)，發(fā)覺部分同學(xué)只看結(jié)果正確否而較少考慮緣由，應(yīng)勉勵同學(xué)有深化鉆研的精神教學(xué)單元第三單元時間2007 年 10 月 26 日第 5-6節(jié)章節(jié)名稱移位運算試驗授課教學(xué)方式授課+上機指導(dǎo)時數(shù)2實驗?zāi)康尿炞C移位掌握的組合功能原理如圖 1-5 所示，使用了 74LS299 作為移

9、位發(fā)生器，其8 位輸入實驗原理輸出端以排針方式和總線單元相連，299-B 信號掌握使能端， T4 時序為時鐘脈沖，由S1,S0,M 掌握其功能狀態(tài)；1、 在數(shù)據(jù)開關(guān)上置數(shù)01101011（或類似數(shù)）試驗重要步驟2、打開輸入三態(tài)門 SW_B=03、S0=1,S1=1,T4=,把當(dāng)前數(shù)據(jù)總線上的數(shù)置入74LS2994、關(guān)閉輸入三態(tài)門 SW_B=1精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 6 頁，共 13 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案5、移位，參照P9 的功能表轉(zhuǎn)變S1,S0,

10、M 的狀態(tài)，按動微動開關(guān)KK2, 觀看移位結(jié)果；試驗中應(yīng)留意事項1、 要插入到 ALU-UNIT的排線兩端在試驗板上的部件號與上兩個不同； 2、結(jié)果與預(yù)先想像的移位是否一樣？教學(xué)后記通過本次試驗教學(xué)， 使同學(xué)們把握 74LS299 的使用， 其他類似芯片的使用方法；教學(xué)單元第四單元時間2007 年 11 月 9 日第 5 、6 節(jié)章節(jié)名稱儲備器試驗授課教學(xué)方式授課+上機指導(dǎo)時數(shù)2實驗?zāi)康陌盐侦o態(tài)隨機儲備器RAM 的工作特性及數(shù)據(jù)的讀寫方法精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 7 頁，共 13 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - -

11、- - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案試驗所用的半導(dǎo)體靜態(tài)隨機儲備器電路原理如P12 圖 2-1 所示，靜態(tài)隨機儲備器由一片6116（ 2K*8 ）構(gòu)成，其數(shù)據(jù)線接至數(shù)據(jù)總線，實驗原理地址線由地址鎖存器74LS273 給出，地址燈AD0 AD7 與地址線相連，顯示地址線內(nèi)容， 數(shù)據(jù)開關(guān)經(jīng)三態(tài)門74LS245 聯(lián)至數(shù)據(jù)總線，分時給出地址和數(shù)據(jù)；1、連接試驗線路；試驗重要步驟2、將儲備器地址00，01， 02，03，04 地址單元中分別寫入數(shù)據(jù) 11，12，13，14，15，3、輸入上述的某個地址，觀看是否與前面寫入的一樣；試驗中應(yīng)留意事項當(dāng)沒有示波器時，排線的一端插入W/R UN

12、IT的 T3 另一端不要插入 STATE UNIT的 TS3 而要插入 STATE UNIT 的 KK2教學(xué)后記通過試驗教學(xué)，使同學(xué)們把握半導(dǎo)體靜態(tài)隨機儲備器電路原理，明白了運算機儲備器的基本組成結(jié)構(gòu)；教學(xué)單元第五單元時間2007 年 11 月 23 日第 5、6 節(jié)精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 8 頁，共 13 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案章節(jié)名稱微掌握器試驗授課教學(xué)方式授課+ 上機指導(dǎo)時數(shù)41、把握時序產(chǎn)生器的組成原理實驗?zāi)康?、把握微程序掌握器的組成原理

13、3、把握微程序的編制、寫入、觀看微程序的運行；微程序掌握器的組成見圖3-2，其中掌握儲備器采納3 片 2816 的EEPROM 微命令 18 位，微地址寄存器6 位，在該試驗電路中設(shè)有一個編程開關(guān)，具有三種狀態(tài) :PROM,READ,RUN, 處于 PROM 時，實驗原理同學(xué)可依據(jù)微地址和微指令格式將微指令二進制代碼寫入控存，當(dāng)處于 READ ，可對寫入控存的微指令二進制代碼進行驗證，當(dāng)處于 RUN 時，只要給出微程序的入口地址，就可依據(jù)微程序的流程圖自動執(zhí)行微程序；一、編程1 、將編程開關(guān)置為PROM2 、將試驗板上 STATE UNIT 的 STEP 置為 step,STOP置為 run試

14、驗重要步驟3 、置微地址4 、在 MK1-MK24置代碼5 、按動“ START”按鈕，依據(jù)微地址和微指令格式將微指令二進制代碼寫入控存二、校驗1 、將編程開關(guān)置為READ精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 9 頁，共 13 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案2 、將試驗板上 STATE UNIT 的 STEP 置為 step,STOP置為 run3 、置微地址 ma0 ma54 、按動“ START”按鈕，啟動時序電路， 讀出微代碼，進行檢驗；三、單步執(zhí)行1 、將編程開

15、關(guān)置為run2 、將試驗板上 STATE UNIT 的 STEP 置為 step,STOP置為 run3 、CLR=1, 微地址清零；4 、按動“ START”按鈕，啟動時序電路，依據(jù)微地址燈和微命令燈，讀出微代碼，進行檢驗；四、連續(xù)執(zhí)行1 、將編程開關(guān)置為run2 、將試驗板上 STATE UNIT 的 STEP 置為 exec,STOP置 為 run 3 、CLR=1, 微地址清零；五、按動“START”按鈕，啟動時序電路， 連續(xù)執(zhí)行微命令；試驗中應(yīng)留意事項1 、對同學(xué)來說，試驗懂得有肯定難度，需反復(fù)多看方能懂得透徹；2 、SE5 SE1 地址轉(zhuǎn)變后，排線須帶電拔出精選名師 優(yōu)秀名師 -

16、- - - - - - - - -第 10 頁，共 13 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案通過本次試驗教學(xué)，使同學(xué)們把握微程序掌握方法，明白了教學(xué)后記運算機的掌握器組成結(jié)構(gòu)；通過本次試驗教學(xué)，充分調(diào)動同學(xué)的積極性和能動性，從而進一步提高同學(xué)的自學(xué)才能和動手才能；精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 11 頁，共 13 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案教學(xué)單元第六單元時間20

17、07 年 12 月 14日第 5 、6 節(jié)章節(jié)名稱基本模型機設(shè)計與實現(xiàn)授課教學(xué)方式授課+ 上機指導(dǎo)時數(shù)4要求同學(xué)全面把握所學(xué)學(xué)問基礎(chǔ)上，完成這個綜合性試驗，在實驗把握部件單元電路試驗的基礎(chǔ)上，進一步將其組成一臺基本模型計目的算機系統(tǒng)；為其定義五條機器指令，并編寫相應(yīng)的微程序；上機調(diào)試整機概念；實驗本次試驗在微程序的掌握下自動產(chǎn)生各部件單元掌握信號，原理實現(xiàn)特定指令的功能；一、依據(jù)圖 4-3 連接試驗線路1 、試驗板連線，留意連線較為繁復(fù)，留意遍記錄遍插排線2 、用串行線連接運算機RS232 口和試驗板 RS232 口二、聯(lián)機讀寫程序試驗重要步驟在運算機上運行TDN 程序，將微程序?qū)懭肟卮?，機器/ 匯編指令程序?qū)懭朐囼灠鍍淦?；三、試驗板上運行程序1、 將編程開關(guān)置為run2、 將試驗板上 STATE UNIT 的 STEP 置為 step,STOP 置為 run3、 CLR=1, 微地址清零；精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 12 頁，共 13 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案4、 按動“ START”按鈕，啟動時序電路，單步執(zhí)行一條微指令，對比流