組成原理課程設(shè)計(jì)論文
當(dāng)代，論文常用來(lái)指進(jìn)行各個(gè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究和描述學(xué)術(shù)研究成果的文章，簡(jiǎn)稱之為論文。它既是探討問(wèn)題進(jìn)行學(xué)術(shù)研究的一種手段，又是描述學(xué)術(shù)研究成果進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的一種工具。它包括學(xué)年論文、畢業(yè)論文、學(xué)位論文、科技論文、成果論文等。接下來(lái)小編為你帶來(lái)組成原理課程設(shè)計(jì)論文，希望對(duì)你有幫助。
篇一：計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告
一、 實(shí)驗(yàn)名稱：運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)
二、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
1.學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)處理部件的工作方式控制。 2. 學(xué)習(xí)機(jī)器語(yǔ)言程序的運(yùn)行過(guò)程。
三、 實(shí)驗(yàn)原理：
CP226實(shí)驗(yàn)儀的運(yùn)算器由一片CPLD實(shí)現(xiàn)，包括8種運(yùn)算功能。運(yùn)算時(shí)先將數(shù)據(jù)寫到寄存器A和寄存器W中，根據(jù)選擇的運(yùn)算方式系統(tǒng)產(chǎn)生運(yùn)算結(jié)果送到直通門D。
實(shí)驗(yàn)箱上可以向DBUS送數(shù)據(jù)的寄存器有：直通門D、左移門L、右移門R、程序計(jì)數(shù)器PC、中斷向量寄存器IA、外部輸入寄存器IN和堆棧寄存器ST。它們由138譯碼器的
四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1. 計(jì)算37H+56H后左移一位的值送OUT輸出。 2. 把36H取反同54H相與的值送人R1寄存器。
五、 實(shí)驗(yàn)步驟：
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(一):
1. 關(guān)閉電源。用8位扁平線把J2和J1連接。
2. 用不同顏色的導(dǎo)線分別把K0和AEN、K1和WEN、K2和S0、K3和S1、K4和S2、
K6和X0、K7和X1、K8和X2、K9和OUT連接。 3. K15～K0全部放在1位，K23 ~K16放0位。
4. 注視儀器，打開電源，手不要遠(yuǎn)離電源開關(guān)，隨時(shí)準(zhǔn)備關(guān)閉電源，注意各數(shù)碼管、
發(fā)光管的.穩(wěn)定性，靜待10秒，確信儀器穩(wěn)定、無(wú)焦糊味。 5. 設(shè)置實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)入手動(dòng)模式。
6. 設(shè)置K0=0，K8K7K6=000，K23 ~K16=0011 0111。 7. 按下STEP鍵，在A寄存器中存入37。 8. 設(shè)置K0=1，K1=0，K23 ~K16=0101 0110。 9. 按下STEP鍵，在W寄存器中存入56。
10. 設(shè)置K0=1，K1=1，K8K7K6=110，K4K3K2=000。 11. 按下STEP鍵，L寄存器顯示1A。 12. 設(shè)置K9=0,其他保持不變。
13. 按下STEP鍵，OUT寄存器顯示1A。 14. 關(guān)閉實(shí)驗(yàn)箱電源。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(二):
1. 基本與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(一)的前5個(gè)步驟相同(去掉連接OUT寄存器的導(dǎo)線)。 2. 連接K10和SA,K11和SB，K12和RWR。
3. 設(shè)置K0=0，K8K7K6=000，K23~K16=0011 0110。 4. 按下STEP鍵，A寄存器顯示36。 5. 設(shè)置K8K7K6=100，K4K3K2=110。 6. 按下STEP鍵，A寄存器顯示9C。
7. 設(shè)置K1K0=01，K8K7K6=000，K4K3K2=111，K23~K16=0100 0101。 8. 按下STEP鍵，W寄存器顯示45。
9. 設(shè)置K1K0=11，K8K7K6=100，,4K3K2=011，K10K11=10，K12=0。 10. 按下STEP鍵，D寄存器和R1寄存器顯示40。 11. 關(guān)閉實(shí)驗(yàn)箱電源。
六、 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理部件的工作方式控制和機(jī)器語(yǔ)言程序的運(yùn)行過(guò)程。
七、 體會(huì)：
通過(guò)本次試驗(yàn)，我對(duì)運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)了解更深了并進(jìn)一步鞏固了第一周所學(xué)的內(nèi)容。
八、 思考題：
如何計(jì)算3456H+12EFH的值？ 答：
通過(guò)CP226實(shí)驗(yàn)儀，把S2S1S0設(shè)置為100，可以使用帶進(jìn)位加法運(yùn)算。由于是四位16進(jìn)制，可以把它拆開，從個(gè)位開始計(jì)算，一位一位向上計(jì)算通過(guò)帶進(jìn)位加法器，即算(64H*64H+64H*10H*3H+64H*3H+10H*9H+8h)+(64H*10H*4H+64H*8H+10H*4H+7H)
篇二：計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告
【實(shí)驗(yàn)環(huán)境】
1. Windows 2000 或 Windows XP
2. QuartusII、GW48-PK2或DE2-115計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一臺(tái)，排線若干。
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
1、熟悉原理圖和VHDL語(yǔ)言的編寫。2、驗(yàn)證全加器功能。
【實(shí)驗(yàn)原理】
設(shè)計(jì)一個(gè)一位全加器，能完成兩個(gè)二進(jìn)制位的加法操作，考慮每種情況下的進(jìn)位信號(hào)，完成8組數(shù)據(jù)的操作。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
1.1建立工程項(xiàng)目
1.1.4 原理圖設(shè)計(jì)
新建項(xiàng)目后，就可以繪制原理圖程序了。下面以一位全加器如圖1-12所示為例，講解原理圖的編輯輸入的方法與具體步驟。
圖1-12 一位全加器原理圖
�。�1）執(zhí)行菜單“File”→“New…”，或在工具欄中單擊圖標(biāo)，彈出如圖1-13所示的“New”對(duì)話框。在此對(duì)話框的“Design Files”項(xiàng)中選擇“Block Diagram/Schematic File”，在單擊“OK”按鈕，QuartusⅡ10.0的主窗口進(jìn)入如圖1-14所示的原理圖工作環(huán)境界面。
圖1-13 “New”對(duì)話框
�。�2）在如圖1-14所示的.原理圖工作環(huán)境界面中單擊圖標(biāo)或在原理圖編輯區(qū)的空白處雙擊鼠標(biāo)或在原理圖編輯區(qū)的空白處右鍵單擊在彈出的菜單中選擇“Insert”中的任意一個(gè)，彈出如圖1-15所示的元件輸入對(duì)話框，在“Name”欄中直接輸入所需元件名或在“Libraries: ”的相關(guān)庫(kù)中找到合適的元件，再單擊“OK”按鈕，然后在原理圖編輯區(qū)中單擊鼠標(biāo)左鍵，即可將元件調(diào)入原理圖編輯區(qū)中。為了輸入如圖1-12所示的原理圖，應(yīng)分別調(diào)入and2、xor2、or3、input、output。對(duì)于相同的器件，可通過(guò)復(fù)制來(lái)完成。例如3個(gè)and2門，器操作方法是，調(diào)入一個(gè)and2門后，在該器件上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“Copy”命令將其復(fù)制，然后在合適的位置上右鍵，在彈出的菜單中選擇“Paste”命令將其粘帖即可。1
圖1-14 原理圖工作環(huán)境界面
圖1-15 元件輸入對(duì)話框
如果元件放置好后，需要改元件的位置時(shí)，對(duì)于單個(gè)器件而言，在該器件上按住鼠標(biāo)左鍵，拖到合適的位置后再松開鼠標(biāo)左鍵即可；對(duì)于多個(gè)器件而言，應(yīng)該按下鼠標(biāo)左鍵框選需要移動(dòng)的所有器件，然后將光標(biāo)移動(dòng)到選擇的器件上，待光標(biāo)變成可移動(dòng)的“十”字光標(biāo)，此時(shí)按住鼠標(biāo)左鍵將其拖到合適的位置即可。
如果要?jiǎng)h除元件時(shí)，應(yīng)先將元件選中，然后按“Del”鍵或右鍵在彈出的菜單中選擇“Del”。
如果要旋轉(zhuǎn)元件時(shí)，應(yīng)先將元件選中，然后右鍵在彈出的菜單中可選“Filp Horizontal”(水平翻轉(zhuǎn))、“Filp Vertical”(垂直翻轉(zhuǎn))、“Rotate by Degrees”(逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，可選90°、180°、270°)等命令。
�。�3）將光標(biāo)指向元件的引腳上，光標(biāo)變成“十”字形狀，按下鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)，就會(huì)有導(dǎo)線引出，連接到另一端的元件上后，松開鼠標(biāo)左鍵，即可繪制好一根導(dǎo)線，按此方法繪制好全部導(dǎo)線，如圖1-16所示。
2
圖1-16 導(dǎo)入元件和繪制導(dǎo)線（注意：用鼠標(biāo)拖出的導(dǎo)線只能最多轉(zhuǎn)一個(gè)彎）
圖1-17 修改引腳名對(duì)話框
�。�4）雙擊或右鍵單擊“pin_name”輸入引腳，將彈出如圖1-17所示的對(duì)話框。在此對(duì)話框的“Gerneral”頁(yè)的“Pin name(s) ”項(xiàng)中輸入引腳名，如：S，然后單擊“確定”按鈕，即可將“pin_name”輸入引腳名改為“S”。按此方法依次修改其他引腳。修改后如圖1-16所示。
�。�5）執(zhí)行菜單命令“File”→ “Save…”，或在工具欄中單擊
名并單擊“保存”按鈕即可（此時(shí)最好不要更改存儲(chǔ)路徑）。
圖標(biāo)，彈出“Save AS”對(duì)話框，在此對(duì)話框中輸入文件
2.1 頂層VHDL文件設(shè)計(jì)
2.1.1 創(chuàng)建工程和編輯設(shè)計(jì)文件
首先建立工作庫(kù)，以便設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目的存儲(chǔ)。任何一項(xiàng)設(shè)計(jì)都是一項(xiàng)工程（Project），都必須首先為此工程建立一個(gè)放置與此工程相關(guān)的所有文件的文件夾，此文件夾將被EDA軟件默認(rèn)為工作庫(kù)（Work Library）。
在建立了文件夾后就可以將設(shè)計(jì)文件通過(guò)QuartusII的文本編輯器編輯并存盤，詳細(xì)步驟如下：
1、新建一個(gè)文件夾。利用資源管理器，新建一個(gè)文件夾,如：e : eda 。注意，文件夾名不能用中文。
2、輸入源程序。打開QuartusII，選擇菜單“File”“New”，在New窗中的“Device Design Files”中選擇編譯文件的語(yǔ)言類型，這里選“VHDL Files”（如圖2-1所示）。然后在VHDL文本編譯窗中鍵入VHDL程序（如圖2-2所示）。3
圖2-1 選擇編輯文件的語(yǔ)言類型
圖2-2編輯輸入設(shè)計(jì)文件（頂層設(shè)計(jì)文件ADD1.VHD）
圖2-3利用“New Preject Wizard”創(chuàng)建工程
篇三：計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)2.2_實(shí)驗(yàn)報(bào)告
一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求
(1) 掌握Cache 控制器的原理及其設(shè)計(jì)方法。
(2) 熟悉CPLD 應(yīng)用設(shè)計(jì)及EDA 軟件的使用。
二、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
PC 機(jī)一臺(tái)，TD-CM3+或TD-CMX 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套。
三、 實(shí)驗(yàn)原理
本實(shí)驗(yàn)采用的地址變換是直接映象方式，這種變換方式簡(jiǎn)單而直接，硬件實(shí) 現(xiàn)很簡(jiǎn)單，訪問(wèn)速度也比較快，但是塊的沖突率比較高。其主要原則是：主存中一塊只能映象到Cache 的一個(gè)特定的塊中。
假設(shè)主存的塊號(hào)為B，Cache 的塊號(hào)為b，則它們之間的映象關(guān)系可以表示 為：b = B mod Cb
其中，Cb 是Cache 的塊容量。設(shè)主存的塊容量為Mb，區(qū)容量為Me，則直接 映象方法的關(guān)系如圖2-2-1 所示。把主存按Cache 的大小分成區(qū)，一般主存容量為Cache 容量的整數(shù)倍，主存每一個(gè)分區(qū)內(nèi)的塊數(shù)與Cache 的總塊數(shù)相等。直接映象方式只能把主存各個(gè)區(qū)中相對(duì)塊號(hào)相同的那些塊映象到Cache 中同一塊號(hào)的那個(gè)特定塊中。例如，主存的塊0 只能映象到Cache 的塊0 中，主存的塊1 只能映象到Cache 的塊1 中，同樣，主存區(qū)1 中的塊Cb（在區(qū)1 中的相對(duì)塊號(hào)是0）
也只能映象到 Cache 的塊0 中。根據(jù)上面給出的地址映象規(guī)則，整個(gè)Cache 地址與主存地址的低位部分是完全相同的。
直接映象方式的地址變換過(guò)程如圖2-2-2 所示，主存地址中的塊號(hào)B 與Cache 地址中的塊號(hào)b 是完全相同的。同樣，主存地址中的塊內(nèi)地址W 與Cache 地址中的塊內(nèi)地址w 也是完全相同的，主存地址比Cache 地址長(zhǎng)出來(lái)的部分稱為區(qū)號(hào)E。
1
在程序執(zhí)行過(guò)程中，當(dāng)要訪問(wèn) Cache 時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)主存塊號(hào)到Cache 塊號(hào)的變換，需要有一個(gè)存放主存區(qū)號(hào)的小容量存儲(chǔ)器，這個(gè)存儲(chǔ)器的容量與Cache 的塊數(shù)相等，字長(zhǎng)為主存地址中區(qū)號(hào)E 的長(zhǎng)度，另外再加一個(gè)有效位。
在主存地址到Cache 地址的變換過(guò)程中，首先用主存地址中的塊號(hào)去訪問(wèn)區(qū)號(hào)存儲(chǔ)器（按地址訪問(wèn)）。把讀出來(lái)的區(qū)號(hào)與主存地址中的區(qū)號(hào)E 進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果和與區(qū)號(hào)在同一存儲(chǔ)字中的有效位情況作出處理。如果區(qū)號(hào)比較結(jié)果相等，有效位為‘1’，則Cache 命中，表示要訪問(wèn)的那一塊已經(jīng)裝入到Cache 中了，這時(shí)Cache 地址（與主存地址的低位部分完全相同）是正確的。用這個(gè)Cache 地址去訪問(wèn)Cache，把讀出來(lái)的數(shù)據(jù)送往CPU。其他情況均為Cache沒有命中，或稱為Cache 失效，表示要訪問(wèn)的那個(gè)塊還沒有裝入到Cache 中，這時(shí)，要用主存地址去訪問(wèn)主存儲(chǔ)器，先把該地址所在的塊讀到Cache 中，然后CPU 從Cache 中讀取該地址中的數(shù)據(jù)。
本實(shí)驗(yàn)要在CPLD 中實(shí)現(xiàn)Cache 及其地址變換邏輯（也叫Cache 控制器），采用直接相聯(lián)地址變換，只考慮CPU 從Cache 讀數(shù)據(jù)，不考慮CPU 從主存中讀數(shù)據(jù)和寫回?cái)?shù)據(jù)的情況，Cache和CPU 以及存儲(chǔ)器的關(guān)系如圖2-2-3 所示。
Cache 控制器頂層模塊如圖2-2-4 所示，主存地址為A7A0,共8 位，區(qū)號(hào)E 取3 位，這樣Cache 地址還剩5 位，所以Cache 容量為32 個(gè)單元，塊號(hào)B 取3 位，那么Cache 分為8 塊，塊內(nèi)地址W 取2 位，則每塊為4 個(gè)單元。圖2-2-4 中，WCT 為寫Cache 塊表信號(hào)，CLR 為系統(tǒng)總清零信號(hào)，A7A0 為CPU 訪問(wèn)內(nèi)存的地址，M 為Cache 失效信號(hào)，CA4CA0 為Cache 地址，
2
MD7MD0 為主存送Cache 的數(shù)據(jù)，D7D0 為Cache 送CPU 數(shù)據(jù)，T2 為系統(tǒng)時(shí)鐘， RD 為CPU 訪問(wèn)內(nèi)存讀信號(hào)，LA1 和LA0 為塊內(nèi)地址。
在 QuartusII 軟件中先實(shí)現(xiàn)一個(gè)8 位的存儲(chǔ)單元（見例程中的MemCell.bdf），然后用 這個(gè)8位的'存儲(chǔ)單元來(lái)構(gòu)成一個(gè)32 X 8 位的Cache（見例程中的CacheMem.bdf）,這樣就實(shí)現(xiàn)了Cache的存儲(chǔ)體。
再實(shí)現(xiàn)一個(gè)4 位的存儲(chǔ)單元（見例程中的TableCell.bdf），然后用這個(gè)4 位的存儲(chǔ)單
元
來(lái)構(gòu)成一個(gè)8 X 4 位的區(qū)表存儲(chǔ)器，用來(lái)存放區(qū)號(hào)和有效位（見例程中的CacheTable.bdf）,在這個(gè)文件中，還實(shí)現(xiàn)了一個(gè)區(qū)號(hào)比較器，如果主存地址的區(qū)號(hào)E 和區(qū)表中相應(yīng)單元中的區(qū)號(hào)相等，且有效位為1，則Cache 命中，否則Cache 失效，標(biāo)志為M，M 為0 時(shí)表示Cache 失效。
當(dāng)Cache 命中時(shí)，就將Cache 存儲(chǔ)體中相應(yīng)單元的數(shù)據(jù)送往CPU，這個(gè)過(guò)程比較簡(jiǎn)單。 當(dāng)Cache 失效時(shí)，就將主存中相應(yīng)塊中的數(shù)據(jù)讀出寫入Cache 中，這樣Cache 控制器就要產(chǎn)生訪問(wèn)主存儲(chǔ)器的地址和主存儲(chǔ)器的讀信號(hào)，由于每塊占四個(gè)單元，所以需要連續(xù)訪問(wèn)四次主存，這就需要一個(gè)低地址發(fā)生器，即一個(gè)2 位計(jì)數(shù)器（見例程中的Counter.vhd），將低2 位和CPU 給出的高6 位地址組合起來(lái)，形成訪問(wèn)主存儲(chǔ)器的地址。M 就可以做為主存的讀信號(hào)，這樣，在時(shí)鐘的控制下，就可以將主存中相應(yīng)的塊寫入到Cache 的相應(yīng)塊中，
最后再修改區(qū)表（見例程中的（CacheCtrl.bdf）。
四、 實(shí)驗(yàn)步驟
1、實(shí)驗(yàn)接線：
3
2、實(shí)驗(yàn)步驟：
(1) 使用Quartus II 軟件編輯實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的邏輯并進(jìn)行編譯，直到編譯通過(guò)，Cache 控
制
器在EPM1270 芯片中對(duì)應(yīng)的引腳如圖2-2-5 所示，框外文字表示I/O 號(hào)，框內(nèi)文字表示該引腳的含義（本實(shí)驗(yàn)例程見‘安裝路徑Cpld CacheCtrlCacheCtrl.qpf’工程）
(2) 關(guān)閉實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)電源，按圖2-2-6 連接實(shí)驗(yàn)電路，并檢查無(wú)誤，圖中將用戶需要連接的信號(hào)用圓圈標(biāo)明。
(3) 打開實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)電源，將生成的POF 文件下載到EMP1270 中去，CPLD 單元介紹見實(shí)驗(yàn)1.2。
(4) 將時(shí)序與操作臺(tái)單元的開關(guān)KK3 置為‘運(yùn)行’檔，CLR 信號(hào)由CON 單元的CLR 模擬給出，按動(dòng)CON 單元的CLR 按鈕，清空區(qū)表。
(5) 預(yù)先往主存寫入數(shù)據(jù)：聯(lián)機(jī)軟件提供了機(jī)器程序下載功能，以代替手動(dòng)讀寫主存，機(jī)器程序以指定的格式寫入到以TXT 為后綴的文件中。
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