大學(xué)計算機示范實驗報告

1、北京信息科技大學(xué)信息管理學(xué)院實驗報告課程名稱信息系統(tǒng)基礎(chǔ)實驗項目實驗一計算機數(shù)據(jù)信息化和指令執(zhí)行過程實驗儀器PG Office20XX專業(yè) GGGG班級/學(xué)號GGG學(xué)生姓名GGG實驗日期GGGG實驗地點1-3-607成績指導(dǎo)教師盧慧雅一、實驗?zāi)康? .了解計算機中數(shù)值型數(shù)據(jù)的二進(jìn)制表示形式并掌握不同進(jìn)制數(shù)據(jù)之間 的轉(zhuǎn)換；了解數(shù)的原碼、反碼、補碼的概念及表示；了解浮點數(shù)在內(nèi)存中的存 儲方法，理解精度、有效位和表示范圍的概念，了解數(shù)據(jù)溢出現(xiàn)象及造成影響。2. 理解標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼，了解西文字符、數(shù)字、符號的輸入及查找過程； 了解漢字編碼用途，區(qū)別機內(nèi)碼、國標(biāo)碼、區(qū)位碼、字形碼和漢字庫的不同意 義，掌

2、握常用漢字編碼規(guī)則及其應(yīng)用。3. 理解計算機指令的基本概念；跟蹤指令執(zhí)行的全過程，明確取指令、分析指令和執(zhí)行指令的三個過程所涉及的部件及同步控制關(guān)系；理解程序自動 執(zhí)行的基本原理；觀察指令執(zhí)行過程中，計算機內(nèi)CPU內(nèi)存中存儲內(nèi)容的變化，以及三大總線的控制信號流和數(shù)據(jù)信號流的流向。二、實驗內(nèi)容1. 數(shù)值型數(shù)據(jù)在計算機中二進(jìn)制表示；不同進(jìn)制數(shù)據(jù)與二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn) 換；數(shù)的原碼、反碼、補碼表示；二進(jìn)制算術(shù)運算與數(shù)據(jù)溢出。2. 西文字符的輸入、查找與顯示；漢字的輸入、查找與顯示；漢字編碼 與漢字庫。3. 一條加法指令在計算機中的執(zhí)行過程。三、實驗要求1. 理解并掌握數(shù)據(jù)在計算機中的表示方法及特性，掌握二

3、進(jìn)制算數(shù)運算 和邏輯運算。2. 了解用戶單擊按鍵到顯示字符的信息轉(zhuǎn)換過程，了解不同的漢字輸入 法如何實現(xiàn)從輸入到漢字的映射。3. 通過“指定操作數(shù)-取指令-指令譯碼-取操作數(shù)-加法計算”五個 環(huán)節(jié)動畫演示，理解并熟練掌握指令執(zhí)行全過程。4. 對實驗內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和思考，詳細(xì)填寫實驗過程和實驗總結(jié)，實驗報 告的文件名格式為“實驗報告一 學(xué)號班號姓名.doc”，例如：“實驗報告2017012999 管科 1701 張三.doc”。四、實驗準(zhǔn)備1. 一臺電腦。2. Office20XX及以上軟件環(huán)境3. BIT-VRLab 軟件。五、實驗過程一、計算機中的數(shù)據(jù)表示與計算1.數(shù)值型數(shù)據(jù)在計算機中的二進(jìn)制

4、表示（P25表2-1）十進(jìn)制整 數(shù)分類輸入十進(jìn)制整數(shù)（+32767-32768）內(nèi)存二進(jìn)制整型數(shù)據(jù)（16位）內(nèi)存地址號任意正整100000101000010001數(shù)0000000000010002任意負(fù)整-21111111000010003數(shù)1111111100010004取大數(shù)3276711111111000100050111111100010006最小數(shù)-3276800000000000100071000000000010008絕對值最00000000000010009小數(shù)000000000001000A絕對值最-32768000000000001000B大數(shù)100000000001000

5、C十進(jìn)制實輸入十進(jìn)制實數(shù)內(nèi)存實型數(shù)據(jù)數(shù)分類(+99.9999-99.9999)（32 位）尾數(shù)部分階碼階碼的數(shù)學(xué)（移位表示前）（移位存儲后）任意正實數(shù)0.50000000000000000000000C-101111110任意負(fù)實 數(shù)-0.50000000000000000000000C-101111110最大數(shù)99.999910001111111111111110011610000101最小數(shù)-99.999910001111111111111110011610000101絕對值最 小數(shù)000000000000000000000000000000000絕對值最 大數(shù)99.99991000111

6、11111111111100116100001012.不同進(jìn)制與二進(jìn)制數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換（P25表2-2）不同進(jìn)制數(shù)據(jù)實驗數(shù)據(jù)（正實型數(shù)據(jù)）對應(yīng)的二進(jìn)制十進(jìn)制2.510.1八進(jìn)制4.5100.101十進(jìn)制A10103.數(shù)的原碼、反碼和補碼（P25表2-3）正十進(jìn)制數(shù)58負(fù)十進(jìn)制數(shù)-58原碼00111010原碼10111010反碼00111010反碼11000101補碼00111010補碼110001104.二進(jìn)制算術(shù)運算與數(shù)據(jù)溢出（P25表2-4, P26表2-5）操作數(shù)一操作數(shù)二運算符是否溢出實驗結(jié)果正確結(jié)果溢出對結(jié) 果產(chǎn)生了 什么影響1225+否37結(jié)果不正確100100+是-56200100 :

7、127:+是-29227問題簡要回答什么時候出現(xiàn)溢出情況？當(dāng)結(jié)果超過了 8bit所能表示的值的范圍時會溢出二、字符編碼與信息交換1.西文字符的輸入、查找與顯示（P35表3-1）輸入字符ASCII 碼（十進(jìn)制數(shù)）內(nèi)存信息（二進(jìn)制數(shù)）顯示字形碼 （十六進(jìn)制）553001101010FE008000800A650100000100000080014060001111000000000600182.漢字字符的輸入、查找與顯示（P35表3-2）編碼類型輸入字符1 ： “字”輸入字符2: “形”漢字輸入法全拼雙拼漢字輸入碼ziG:機內(nèi)碼（十六進(jìn)制）D7D6D0BE國標(biāo)碼（十六進(jìn)制）5756503E區(qū)位碼（

8、十六進(jìn)制）3736301E字形碼的第4行（十六進(jìn)制）0000C0000000703C3.漢字編碼與漢字庫（P35表3-3）字體“字”的字形碼第5行信息 （十六進(jìn)制表示）“形”的字形碼第6行信息 （十六進(jìn)制表示）宋體0000C00001830060黑體000380001FFFC0E0隸書0000000000000000三、一條指令執(zhí)行過程記錄表（P45表4-1）步驟1用戶指定兩個加叮數(shù)加數(shù)1，加數(shù)22,3PC中存儲的指令地址00000000,00001010RAM中對應(yīng)指令地址中的指令編碼00011101,00110110RAM中加數(shù)1的編碼與內(nèi)存地址00000000,00000010,0G00

9、34,0G0035RAM中加數(shù)2的編碼與內(nèi)存地址00000000,00000011,0G0036,0G0037步驟2取指令|CPU使用哪根總線將PC中的內(nèi)存地址送至RAM ?ABRAM將CPU傳來的指令地址存儲在哪里？地址儲存器地址存儲器中存放的是什么？具體的二進(jìn)制編碼是 什么？指令編碼 0001110100110110地址存儲器中二進(jìn)制編碼對應(yīng)的內(nèi)存地址是什么？ 該內(nèi)存地址中存放了什么數(shù)據(jù)？該數(shù)據(jù)放在哪個寄 存器中？000A指令編碼指令寄存器PC被訪問后其中的內(nèi)容發(fā)生了什么變化？為什么？指令地址自動加1，因為這一指令完 后要執(zhí)行下一次指令PAM將數(shù)據(jù)存儲器中的數(shù)據(jù)通過哪條總線傳送給CPU？D

10、BCPU將RAM傳來的指令存放在哪里？IRIR中存放的指令二進(jìn)制編碼是什么？000111010010110步驟3指令譯碼|IR中的操作碼和兩個操作數(shù)的內(nèi)存地址分別是什 么？（分別用六位二進(jìn)制數(shù)和四位十六進(jìn)制數(shù)表示）0000010001操作數(shù) 1： 1101000034操作數(shù) 2： 1101100036譯碼在哪里進(jìn)行？通過哪組總線把該操作傳遞給RAM ？CU控制器CB步驟4取數(shù)據(jù)|CPU通過哪組總線傳送地址？ RAM將這個地址存 放在哪里？AB地址儲存器RAM把第一個操作數(shù)存放在哪里？通過哪組總線傳 送給CPU？數(shù)據(jù)寄存器DBCPU把取到的第一個操作數(shù)存放在哪里？GR步驟5加法計算|CPU把兩個加數(shù)放入哪里進(jìn)行加法計算？ALU計算器當(dāng)兩個加數(shù)相加結(jié)束后，CPU把相加結(jié)果存放在哪 里？加數(shù)1所在的通用寄存器中六、實驗總結(jié)：1. 計算機在進(jìn)行8個字節(jié)的數(shù)的計算時，即使計算范圍不超過 127-128 結(jié)果也有可能顯示溢出，因為補碼有可能在進(jìn)行計算時已經(jīng)超過了8個字節(jié)， 即使它本身所表示的真值不超過 8個字節(jié)的范圍。2. 一條指令的執(zhí)行過程感覺很復(fù)雜，實驗不太之冠，填表有困難，不過 老師講的比較清楚。3. 還有就是字形，那行列看不清。4.七、教師評語:說