圖書簡介
本教材根據國家級示範性軟體學院相關硬體理論教學和實踐能力的要求，以提高實際工程設計能力為目的，使本科學生通過本書的學習並完成推薦的實驗，具有了解和掌握“模擬與數字電子技術”和“計算機組成與結構”兩門課程的基本內容和實
軟體學院綜合實驗教程——計算機硬體綜合實驗本教材具體分為模擬數字電路實驗篇和計算機組成與結構實驗篇，在模擬數字電路實驗篇中包括實驗環境介紹、模擬電路實驗（五項）和數字電路實驗（七項）三部分內容。在計算機組成與結構實驗篇中包括實驗環境介紹、基礎性實驗（五項）和綜合設計性實驗（兩項）三部分。
本教材既可以作為軟體學院硬體相關課程的實驗教材，也可以作為高等院校計算機套用技術與其他學科本科生的實驗教材。
圖書前言
目前我國國家示範性軟體學院已經創建了十多年的時間了，各個軟體學院在計算機硬體教學方面也不盡相同。這次在清華大學出版社的鼓勵和支持下，我們編寫了基於國內軟體學院的計算機硬體綜合實驗教材，以便幫助讀者能夠更快地掌握計算機硬體知識。本教材是為了配合國內軟體學院開設的“模擬與數字電路”和“計算機組成與結構”兩門硬體課程的教學而編寫的，全書由兩篇組成。第一篇是模擬與數字電路實驗篇，具體包括第一部分實驗環境介紹，主要有使用的實驗平台和相關實驗使用儀器的介紹。第二部分是針對於模擬電路所開的實驗，具體有常用儀器的實驗、半導體器件的識別與套用、單管放大器、集成運算放大器的套用和集成穩壓器五項實驗內容。第三部分是數字電路實驗，包括基本邏輯門功能測試、組合電路的設計、解碼器、數據選擇器、觸發器、計數器及套用和八路彩燈控制器共七項實驗內容。
第二篇是計算機組成與結構實驗篇，具體包括第一部分實驗環境介紹，主要是對實驗中所套用的硬體系統和軟體系統及實驗平台的介紹。第二部分介紹基礎性實驗內容，具體有監控程式與彙編語言程式設計、運算器、存儲器擴展、中斷系統和I/O口擴展五項實驗內容。第三部分是綜合設計性實驗，包括有FPGA程式設計和採用FPGA設計實現模型計算機兩項內容。
課程實驗和實踐環節是在指導教師幫助下進行的，這樣可以使學生們儘快掌握實驗技巧，驗證硬體方面的知識和提高硬體系統設計的能力，學會儀器的使用方法，增強實際動手能力。為今後參加系統設計、系統調試和測試工作打好基礎。
圖書目錄
第一篇模擬與數字電路實驗第一部分實驗環境介紹
第1章THDM?1型數電模電實驗箱
1.1THDM?1型實驗箱簡介
1.2THDM?1型實驗箱的組成和使用
1.2.1電源部分
1.2.2實驗箱系統功能部分
第2章DS5042ME型雙蹤示波器
2.1主要性能特點
2.2技術規格
2.3操作面板上的主要功能
2.4示波器的顯示界面
2.5設備儀器的其他附屬檔案
第3章MS8221型數字萬用表
3.1功能描述
3.2測量範圍及量程選擇
3.3使用步驟及注意事項
第4章DG1022型函式信號發生器
4.1性能特點
4.2前操作面板
4.3後操作面板
第二部分模擬電路實驗
實驗1常用電子儀器的使用
1.1實驗目的
1.2實驗設備、器件與相關知識
1.2.1實驗設備和器件
1.2.2正弦波信號簡介
1.2.3實驗原理及預習
1.3實驗內容和步驟
1.3.1數字萬用表的使用
1.3.2數字示波器的使用
1.3.3函式信號發生器的使用
1.4實驗要求與實驗報告
實驗2常用半導體器件的識別與使用
2.1實驗目的
2.2實驗設備、器件與相關知識
2.2.1實驗設備和器件
2.2.2半導體二極體
2.2.3半導體電晶體
2.2.4實驗原理及預習
2.3實驗內容和步驟
2.4實驗要求與實驗報告
實驗3電晶體共射極單管放大器
3.1實驗目的
3.2實驗設備、器件與相關知識
3.2.1實驗設備和器件
3.2.2實驗原理及預習
3.2.3靜態工作點的分析、測量與調試
3.2.4電壓放大倍數分析與測量
3.2.5放大電路Q點與飽和、截止失真的關係
3.2.6實驗預習
3.3實驗內容和步驟
3.3.1靜態工作點的調試
3.3.2電壓放大倍數的測量
3.3.3靜態工作點對輸出波形失真的影響
3.4實驗要求與實驗報告
實驗4集成運算放大器的線性套用
4.1實驗目的
4.2實驗設備、器件與相關知識
4.2.1實驗設備和器件
4.2.2電阻器的識別與使用
4.2.3電容器的識別與使用
4.2.4集成運算放大器工作原理
4.2.5基本運算電路
4.2.6實驗預習
4.3實驗內容和步驟
4.4實驗要求與實驗報告
實驗5濾波電路和集成穩壓器
5.1實驗目的
5.2實驗設備、器件和相關知識
5.2.1實驗設備和器件
5.2.2直流穩壓電路
5.2.3全波整流電路
5.2.4電容濾波電路
5.2.5集成穩壓器
5.3實驗內容和步驟
5.4實驗要求與實驗報告
第三部分數字電路實驗
實驗1數字電路基本邏輯門的功能驗證
1.1實驗目的
1.2實驗設備、器件與相關知識
1.2.1實驗設備和器件
1.2.2脈衝信號及其主要參數
1.2.3TTL積體電路特點及使用規則
1.2.4CMOS積體電路特點及使用規則
1.2.5邏輯門的圖形符號
1.2.6集電極開路門OC
1.2.7三態門
1.2.8集成邏輯電路的連線和驅動簡介
1.3實驗內容和步驟
1.4實驗要求與實驗報告
實驗2組合邏輯電路的設計和測試
2.1實驗目的
2.2實驗設備、器件和相關知識
2.2.1實驗設備和器件
2.2.2組合邏輯電路設計
2.2.3組合邏輯電路設計舉例
2.3實驗內容和步驟
2.4實驗要求與實驗報告
實驗3解碼器及其套用
3.1實驗目的
3.2實驗設備、器件與相關知識
3.2.1實驗設備和器件
3.2.2解碼器
3.3實驗內容和步驟
3.4實驗要求與實驗報告
實驗4數據選擇器及其套用
4.1實驗目的
4.2實驗設備、器件與相關知識
4.2.1實驗設備和器件
4.2.2實驗原理
4.3實驗內容和步驟
4.4實驗要求與實驗報告
實驗5觸發器
5.1實驗目的
5.2實驗設備、器件與相關知識
5.2.1實驗設備和器件
5.2.2實驗原理
5.3實驗內容和步驟
5.4實驗要求與實驗報告
實驗6計數器
6.1實驗目的
6.2實驗設備、器件與相關知識
6.2.1實驗設備和器件
6.2.2實驗原理
6.3實驗內容和步驟
6.4實驗要求與實驗報告
實驗7八路彩燈控制器
7.1實驗目的
7.2實驗設備、器件與相關知識
7.2.1實驗設備和器件
7.2.2實驗原理
7.3實驗內容和步驟
7.4實驗要求與實驗報告
第二篇計算機組成與結構實驗
第一部分實驗環境介紹
第1章TEC?XP計算機組成原理與系統結構實驗系統
1.1TEC?XP計算機組成原理與系統結構實驗箱簡介
1.1.1TEC?XP實驗箱面板功能介紹
1.1.2TEC?XP實驗箱內部結構組成和實現功能
1.1.3軟體模擬實現的教學計算機系統
1.2TEC?XP實驗箱的技術指標
1.3TEC?XP實驗系統支持的實驗項目
1.3.1基本實驗項目
1.3.2擴展及綜合性實驗項目
第2章TEC?XP實驗系統的硬體系統和軟體系統
2.1TEC?XP實驗系統硬體系統的結構設計
2.1.1實驗系統的硬體組成原理
2.1.2硬體系統的具體實現
2.2軟體系統的結構設計
2.2.1TEC?XP系統的監控程式
2.2.2TEC?XP系統的PC終端程式
2.2.3TEC?XP實驗系統的軟體模擬系統
第二部分基礎性實驗
實驗1監控程式與彙編語言程式設計實驗
1.1實驗目的
1.2實驗設備與相關知識
1.2.1實驗設備
1.2.2指令格式
1.2.3TEC?XP實驗系統指令分類
1.3實驗內容和步驟
1.3.1實驗箱TEC?XP通電啟動步驟
1.3.2運行PC在線上程式 的操作步驟
1.3.3實驗內容
1.3.4實驗要求與實驗報告
實驗2運算器部件實驗
2.1實驗目的
2.2實驗設備與相關知識
2.2.1實驗設備
2.2.2運算器晶片Am2901的結構和功能
2.2.3基於Am2901運算器的設計與實現
2.2.4Am2901的邏輯功能
2.3實驗內容和步驟
2.3.1實驗說明
2.3.2實驗操作步驟和內容
2.3.3實驗運行環境
2.3.4實驗要求與實驗報告
實驗3存儲器擴展實驗
3.1實驗目的
3.2實驗設備與相關知識
3.2.1實驗設備
3.2.2TEC?XP存儲系統的介紹
3.3實驗內容和步驟
3.3.1實驗說明
3.3.2實驗操作步驟和內容
3.3.3實驗運行環境
3.3.4實驗要求與實驗報告
實驗4中斷實驗
4.1實驗目的
4.2實驗設備與相關知識
4.2.1實驗設備
4.2.2TEC?XP系統中斷線路
4.2.3中斷處理在教學計算機中的具體實現
4.3實驗內容和步驟
4.3.1實驗說明
4.3.2實驗操作步驟和內容
4.3.3實驗運行環境
4.3.4實驗要求與實驗報告
實驗5I/O口擴展實驗
5.1實驗目的
5.2實驗設備與相關知識
5.2.1實驗設備
5.2.2TEC?XP串列接口
5.3實驗內容和步驟
5.3.1實驗說明
5.3.2實驗操作步驟和內容
5.3.3實驗準備
5.3.4實驗要求與實驗報告
第三部分綜合設計性實驗
實驗6FPGA程式設計實驗
6.1實驗目的
6.2實驗設備與相關知識
6.2.1實驗設備
6.2.2VHDL語言概述與程式設計
6.2.3VHDL語言程式設計
6.3實驗內容和步驟
6.3.1實驗說明
6.3.2實驗操作步驟和內容
6.3.3實驗準備
6.3.4實驗要求與實驗報告
實驗7用FPGA設計實現模型計算機
7.1實驗目的
7.2實驗設備與相關知識
7.2.1實驗設備
7.2.2FPGA晶片的外特性和內部結構
7.2.3CPU系統設計目標與實現
7.2.4在FPGA晶片中實現的非流水線的CPU系統
7.2.5CPU系統的層次與模組設計
7.3實驗內容和步驟
7.3.1實驗說明
7.3.2實驗操作步驟和內容
7.3.3實驗要求與實驗報告
參考文獻
