“计算机组成原理”是高等学校计算机科学与技术学科下属各专业的核心课程,讲授计算机运作的基础原理,其地位相当重要。本书作为计算机组成原理课程的实验指导教材,旨在通过逐步实验引导,帮助学生深入理解课堂讲授内容,掌握计算机的一般组成原理与内部运行机制,掌握基本的分析方法、设计方法和互连成整机的技术。
在内容编排上,本教程指导学生从单个部件的实验开始,逐步掌握组成计算机的各大部件的工作原理,最后可以利用实验设备,将各种部件综合起来,设计一台完整的模型计算机,从而较为清晰地把握计算机组成原理整门课程的理论和实践知识。
为贯彻理论联系实践的教学原则,在每一部分的实验内,在详细的实验原理分析和实验指导之前,都总结了相关的理论知识要点,并配以一定数量的例题解析和自测题,以指导学生在动手实验之前对相关理论进行温习和测试,加深对实验内容的理解。
本书共8章,内容涵盖了课程主要实验的基本原理和具体实施方法。第1章为运算器及实验,包括运算器相关例题和自测,实验平台上运算器模块的结构和电路原理,详细实验方法和步骤; 第2章为存储器和总线及实验,包括存储器和总线的例题和自测,实验平台上存储器和总线模块的结构和电路原理,详细实验方法和步骤; 第3章为控制器及实验,包括控制器相关例题和自测,实验平台上控制器模块的结构和电路原理,详细实验方法和步骤; 第4章为中央处理器及实验,阐述中央处理器内除了运算器和控制器外的各部件的原理,主要为指令部件、时序部件和启停部件,包括相关例题和自测,实验平台结构和电路原理,详细实验方法和步骤; 第5章为模型机及综合实验,利用实验平台上的各个部件,搭建一台完整的模型机,设计其指令系统、时序系统、微程序系统和指令执行流程,在此基础上编写程序并进行测试和调试; 第6~8章对实验平台的软硬件环境进行了详细介绍,给出了具体操作方法。
本书第1章和第2章的存储器部分由鲁丽编写; 第2章的总线部分、第3章、第6~8章由翁广安编写; 第4章和第5章由袁全清编写。全书由翁广安进行统稿和定稿。
书中不足之处,敬请各位专家、同行及广大读者批评指正。
编者2013年1月华中科技大学文华学院