各位同學(xué)，今天我們探討了計(jì)算機(jī)組成原理中存儲(chǔ)系統(tǒng)的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，通過(guò)巧妙運(yùn)用ROM芯片，我們不僅加深了對(duì)存儲(chǔ)器原理的理解，還提升了設(shè)計(jì)技巧。實(shí)驗(yàn)不僅要求我們掌握基本原理，更鍛煉了我們的實(shí)際操作能力。在東北師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室里，我們得以將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐技能。讓我們繼續(xù)努力，為成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的創(chuàng)新者而奮斗！

在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)組成原理的存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)，我們面臨的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是如何有效地?cái)U(kuò)展存儲(chǔ)器的容量，在本實(shí)驗(yàn)中，我們的目標(biāo)是通過(guò)巧妙地使用4片4K×32位ROM芯片，構(gòu)建一個(gè)16K×32位的ROM存儲(chǔ)系統(tǒng)，并將字庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分割后存入其中，這一實(shí)驗(yàn)不僅要求我們對(duì)存儲(chǔ)器的基本原理有深刻的理解，還需要我們具備一定的設(shè)計(jì)技巧。

設(shè)計(jì)要求

實(shí)驗(yàn)要求我們利用4片4K×32位的ROM芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)16K×32位ROM的擴(kuò)展，我們需要將字庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分割，并確保它們能夠被正確地存儲(chǔ)在擴(kuò)展后的ROM中，這一過(guò)程涉及到對(duì)存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展和地址線的擴(kuò)展，從而實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器容量的增加。

設(shè)計(jì)原理

在本實(shí)驗(yàn)中，我們通過(guò)字?jǐn)U展來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器容量的增加，字?jǐn)U展包括容量擴(kuò)展和地址線擴(kuò)展，我們通過(guò)并聯(lián)各存儲(chǔ)芯片的數(shù)據(jù)線和讀寫控制線，并將它們與CPU的對(duì)應(yīng)線連接，從而實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要一個(gè)譯碼器來(lái)計(jì)算片選信號(hào)，由于我們需要4個(gè)4K×32位ROM來(lái)實(shí)現(xiàn)16K×32位的擴(kuò)展，因此我們需要一個(gè)能夠生成4個(gè)片選信號(hào)的譯碼器。

優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域

本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)施對(duì)于多個(gè)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，在智能控制與智能機(jī)器人系統(tǒng)中，存儲(chǔ)系統(tǒng)的效率直接影響到系統(tǒng)的響應(yīng)速度和數(shù)據(jù)處理能力，在診斷與容錯(cuò)控制、CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）中的生產(chǎn)計(jì)劃與存儲(chǔ)管理建模、寬帶計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式多媒體信息處理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用技術(shù)，以及嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等領(lǐng)域，高效的存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)都是至關(guān)重要的。

東北師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室配置

東北師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院在實(shí)驗(yàn)室配置方面具有極高的標(biāo)準(zhǔn)，旨在為學(xué)生提供最先進(jìn)的學(xué)習(xí)和研究環(huán)境。

本部實(shí)驗(yàn)室配置

在教學(xué)實(shí)驗(yàn)室方面，學(xué)院配備了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室，共100臺(tái)海信P3計(jì)算機(jī)，每臺(tái)計(jì)算機(jī)均配置了667MHz處理器、128MB內(nèi)存和10GB硬盤，為學(xué)生提供了強(qiáng)大的計(jì)算能力。

凈月校區(qū)實(shí)驗(yàn)室配置

在凈月校區(qū)，本科教學(xué)第一實(shí)驗(yàn)室配備了140臺(tái)方正P4計(jì)算機(jī)，配置為8GB處理器、512MB內(nèi)存和80GB硬盤，并配備了DVD驅(qū)動(dòng)器，以滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求。

專業(yè)實(shí)驗(yàn)室

學(xué)院的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室、微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室，以及嵌入式系統(tǒng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，這些實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供了深入學(xué)習(xí)和研究的機(jī)會(huì)，幫助他們掌握最新的技術(shù)和理論。

研究生實(shí)驗(yàn)室

研究生實(shí)驗(yàn)室的配置與本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室有所不同，研究生第一實(shí)驗(yàn)室配備了60臺(tái)同方P4計(jì)算機(jī)，配置為8GB處理器、512MB內(nèi)存和80GB硬盤，研究生第二實(shí)驗(yàn)室則混合使用了同方和三寶品牌的計(jì)算機(jī)，以適應(yīng)不同研究需求。

學(xué)院設(shè)施

東北師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院在教學(xué)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境方面表現(xiàn)出色，學(xué)院內(nèi)部設(shè)有專門的設(shè)施，如計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，涵蓋了微型機(jī)原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)以及數(shù)字圖書館等多個(gè)重要的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。

設(shè)備配置

各實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備配置如下：本部的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室每間配備100臺(tái)計(jì)算機(jī)，均為海信P3系列，配置為667MHz/128MB/10GB，凈月校區(qū)的本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室擁有140臺(tái)方正P4，配置為8GB/512MB/80GB/DVD，研究生實(shí)驗(yàn)室分別配備50臺(tái)同方P4與同方、三寶P4，配置為4GB/256MB/60GB，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室與計(jì)算機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室配置同上。

教職工

計(jì)算機(jī)學(xué)院的全體教職工正在積極進(jìn)取，在教學(xué)和科學(xué)研究方面不斷開拓創(chuàng)新，為建設(shè)一流的計(jì)算機(jī)專門人才培養(yǎng)基地而努力工作。

計(jì)算機(jī)組成原理運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)怎么做

在進(jìn)行計(jì)算機(jī)組成原理中的運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們需要遵循一系列步驟來(lái)確保實(shí)驗(yàn)的成功和準(zhǔn)確性。

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料是必不可少的，這包括運(yùn)算器模塊、電源、測(cè)試儀器（示波器、邏輯分析儀等）以及編程器，這些設(shè)備將幫助我們完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

連接電路

接下來(lái)是連接電路，在這一步驟中，我們需要確保所有連接正確無(wú)誤，以保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

實(shí)驗(yàn)步驟

1、指令選擇：挑選一些指令實(shí)現(xiàn)它們的功能，逐步進(jìn)行。

2、數(shù)據(jù)通路圖：畫出數(shù)據(jù)通路圖，以便清晰地了解數(shù)據(jù)在運(yùn)算器中的流動(dòng)過(guò)程。

3、微指令格式設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)微指令格式，以實(shí)現(xiàn)指令的分解和執(zhí)行。

4、指令流程圖：畫出指令流程圖，展示指令執(zhí)行的步驟。

5、微指令程序編寫：根據(jù)微指令格式寫出二進(jìn)制微指令程序。

6、實(shí)驗(yàn)步驟撰寫：詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)步驟，以便于后續(xù)分析和總結(jié)。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>

理解和掌握計(jì)算機(jī)的基本組成和工作原理，學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析，培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提升創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

運(yùn)算器設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)一個(gè)能夠完成基本算術(shù)運(yùn)算（加、減、乘、除）和邏輯運(yùn)算的運(yùn)算器，通過(guò)實(shí)踐，了解運(yùn)算器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握運(yùn)算器的設(shè)計(jì)方法。

計(jì)算機(jī)原理

計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成，指令和數(shù)據(jù)以同等地位存放于存儲(chǔ)器內(nèi)，并可按地址尋訪，指令和數(shù)據(jù)用二進(jìn)制表示，指令由操作碼和地址碼組成，存儲(chǔ)程序，以運(yùn)算器為中心。

計(jì)算機(jī)組成原理微程序控制器實(shí)驗(yàn)

計(jì)算機(jī)組成原理微程序控制器實(shí)驗(yàn)涉及微程序控制器的概念和實(shí)現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>

- 加深學(xué)生對(duì)微程序控制器的理解。

- 掌握微程序控制器的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

- 提升學(xué)生的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新精神。

實(shí)驗(yàn)原理

微程序控制器通過(guò)微指令設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)指令的分解和執(zhí)行，它將指令的執(zhí)行過(guò)程分解成由微命令組成的微程序，并通過(guò)微程序計(jì)數(shù)器對(duì)微程序進(jìn)行順序執(zhí)行。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求

- 理解時(shí)序產(chǎn)生器的原理，了解時(shí)鐘和時(shí)序信號(hào)的波形。

- 掌握微程序控制器的功能、組成知識(shí)。

- 掌握微指令格式和各字段功能。

- 掌握微程序的編制、寫入、觀察微程序的運(yùn)行，學(xué)習(xí)基本指令的執(zhí)行流程。

微程序控制器組成

微程序控制器的核心部分是控制存儲(chǔ)器（CM），通常由ROM器件實(shí)現(xiàn)，其中存儲(chǔ)了按照特定規(guī)則組織好的全部控制信號(hào)。

微程序控制器工作原理

微程序控制器根據(jù)讀取到的機(jī)器指令的操作碼找到相應(yīng)的微程序入口地址，并按照指令功能的特定順序，依次從控制存儲(chǔ)器中讀取微指令，以此來(lái)“驅(qū)動(dòng)”計(jì)算機(jī)各功能部件的正確運(yùn)行。