計算機組成與設計（第2版）實驗指導（簡體書）

《計算機組成與設計》是“計算機組成原理”課程的實驗指導用書，共分4章。第1章重點說明教學計算機可以支持的教學實驗項目。第2章、第3章簡單介紹TEC2000系列教學計算機硬件系統、軟件系統的功能、組成和實現技術。第4章講解教學計算機的指令一級和微體系結構一級的軟件模擬系統的功能和教學實驗。
《計算機組成與設計》是《計算機組成與設計》、《計算機組成原理》和《計算機組成與體系結構》教材的配套用書，也可以作為高等院校計算機或相關專業的“計算機組成原理”課程的實驗指導教材，并可供從事與計算機業務相關的生產、科研人員及其他人員參考。

第1章　教學實驗項目1
1.1　教學計算機系統概述1
1.1.1教學計算機系統系列和總體組成概述1
1.1.2教學計算機的指令系統和指令格式的設計目標3
1.1.3教學計算機的硬件結構和組成設計概述4
1.1.4軟件模擬實現的教學計算機系統6
1.1.5教學計算機在教學過程中的作用7
1.1.6基本實驗項目設置9
1.1.7其他實驗項目11
1.2　教學實驗項目設置12
1.2.1教學機中的關鍵邏輯線路實驗13
1.2.2監控程序與匯編語言程序設計實驗21
1.2.3運算器部件實驗24
1.2.4內存儲器部件實驗28
1.2.5微程序控制器部件實驗30
1.2.6硬布線控制器部件實驗34
1.2.7串行接口輸入輸出實驗39
1.2.8多級嵌套的中斷實驗42
1.2.9其他接口電路輸入輸出實驗44
1.2.10教學計算機的硬件故障診斷實驗45
1.2.11監控程序功能擴展實驗45
1.2.12系統匯編程序（匯編器）的設計或者功能擴展實驗46
1.2.13在教學機上設計實現一臺新計算機系統的工程項目47

第2章　教學計算機硬件系統技術說明50
2.1　教學計算機的總體組成概述和性能指標50
2.1.1TEC2000 教學計算機系統的研制目標50
2.1.2TEC2000 教學機的硬件系統組成概述51
2.1.3TEC2000教學機系統的技術指標與系統配置53
2.2　教學計算機運算器部件技術說明54
2.2.1位片結構的運算器芯片Am290154
2.2.2教學計算機運算器的設計與實現57
2.3　微程序控制器部件的技術說明63
2.3.1Am2910芯片的內部組成和功能說明63
2.3.2教學計算機的微程序控制器的設計和實現67
2.3.316位微程序控制器可編程器件邏輯表達式78
2.4　硬布線控制器部件的技術說明80
2.4.1教學計算機硬布線控制器的組成80
2.4.2設計教學計算機的指令執行流程82
2.4.3設計教學計算機的時序控制信號形成部件84
2.5　教學機內存儲器部件的技術說明93
2.6　教學機的串行接口技術與使用說明95
2.6.1I/O地址譯碼器95
2.6.2COM1口95
2.6.3COM2口95
2.7　中斷線路96

第3章　教學計算機軟件系統技術說明102
3.1　教學計算機的指令系統102
3.2　教學計算機的監控程序106
3.2.1監控程序的功能106
3.2.2監控程序的總體結構109
3.3　教學機的PC機仿真終端程序113
3.4　教學計算機的匯編程序的功能、使用與實現114
3.4.1教學計算機的交叉匯編程序的演變過程114
3.4.2交叉匯編程序使用說明116
3.5　教學計算機的高級語言支持122
3.5.1BASIC語言解釋程序功能和程序設計122
3.5.2BASIC語言的幾個程序例子123
3.5.3軟件實現的浮點數據運算126

第4章　教學計算機的軟件模擬系統133
4.1　教學計算機指令與系統模擬133
4.1.1指令模擬的概念和在教學中的作用133
4.1.2教學計算機程序設計系統使用說明134
4.1.3教學計算機程序設計實驗（仿真）138
4.2　教學計算機微體系結構級模擬143
4.2.1計算機微體系結構級模擬的概念和在教學中的作用143
4.2.2教學計算機微程序控制器模擬程序使用說明144
4.2.3使用模擬程序完成微程序控制器實驗148
4.2.4教學計算機組合邏輯控制器模擬程序使用說明151
4.2.5使用模擬程序完成組合邏輯控制器實驗152
附錄1　GAL器件的邏輯設計與編程操作156
附錄2　MACH器件的編程方法159
附錄3　完成5條擴展指令的教學實驗
參考答案165
附錄4　MACH器件的引腳分配173
附錄5　跳線連接關系174
附錄6　簡明操作卡177
附錄7　教學計算機的邏輯圖匯總178
參考文獻186