计算机组成原理课设报告

【计算机组成原理】是计算机科学与工程领域的重要基础课程，主要研究计算机硬件系统的基本组成和工作原理。在本次课设报告中，学生需要完成两个实验，分别是“ROM 仿真”和“验证74LS181运算和逻辑功能”。 ### 1. ROM 仿真 #### 实验目的 - **理解ROM的工作原理**：ROM（只读存储器）是计算机内存的一种，数据在制造时写入，之后不能更改，常用于存储固定不变的信息，如BIOS。 - **绘制逻辑电路图**：通过设计电路来展示ROM的读取过程，要求布局清晰、整洁。 - **掌握ROM读出原理**：ROM的读取是通过字线和位线的交叉点控制二极管导通与否，从而在数据线上读出0或1。 #### 实验原理 ROM由存储矩阵构成，字线与位线的交叉点代表存储单元。当交叉点有二极管时，数据线读出1；反之，读出0。在这个实验中，学生使用单刀双掷开关控制高低电平输入，通过非门和与门转换，最终在数码管上以十六进制显示4位二进制数据。 ### 2. 验证74LS181运算和逻辑功能 #### 实验目的 - **理解ALU（算术逻辑单元）的工作原理**：ALU是CPU的核心组成部分，负责执行基本的算术和逻辑运算。 - **熟悉数据传输路径**：学习简单的运算器中数据如何在各个组件间流动。 - **绘制逻辑电路图**：设计并绘制74LS181芯片的电路连接图，保持整洁美观。 - **验证运算功能**：检查74LS181的4位运算功能是否正确，包括加法、减法、逻辑运算等。 #### 实验原理 74LS181是一款4位运算功能发生器，有8个数据输入端，4个二进制输出端，以及多个控制引脚。通过调整控制引脚的信号，可以实现不同类型的运算。在M引脚控制下，74LS181可以执行算术或逻辑运算，其功能表详细列出了各种可能的操作。 通过这两个实验，学生不仅能够深化对计算机硬件的理解，还能提升电路设计和逻辑分析能力。实验过程中，学生通过实际操作和理论学习，进一步掌握了DCD-HEX数码管的显示原理、ROM的存储机制以及74LS181芯片的运算逻辑，为后续深入学习计算机系统打下了坚实的基础。