(Tiểu luận) báo cáo thực hành tổ chức và cấu trúc máy tính ii it012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT THÔNG TIN BÁO CÁO THỰC HÀNH Tổ chức Cấu trúc Máy tính II/ IT012 Giảng viên hướng dẫn : ThS Ngô Hiếu Trường Họ tên sinh viên : Nguyễn Xuân Thanh MSSV : 22540020 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 MỤC LỤC Chương IT002-Lab01 Lý thuyết Giảng viên hướng dẫn sinh viên sử dụng phần mềm Logisim dựa theo tài liệu: Hướng dẫn sử dụng Logisim Giảng viên giới thiệu cho sinh viên số cổng luận lý thiết bị lưu trữ phần mềm Thực hành 2.1 Tìm hiểu mơ cổng luận lý sau: AND, OR, NOT, XOR, XNOR, NAND, NOR 2.2 Tìm hiểu mô thiết bị lưu trữ sau: D latch, D flip-flop, Thanh ghi (Register) Bài tập 3.1 Mô mạch tổ hợp sau: 3.2 Mô mạch sau: Chương IT002-Lab02 Lý thuyết Giảng viên giới thiệu cấu trúc xử lý, tập trung vào ALU Register Files Giảng viên hướng dẫn sinh viên thiết kế mạch tổ hợp đơn giản Thực hành 2.1.Mô ALU sau: 2.2.Mô Register Files sau: Bài tập 3.1.Cải tiến ALU với phép toán: A + B, A + 1, A – B, A – 1, A AND B, A OR B, A XOR B, A XNOR B 3.3 Thiết kế mô lại Register Files với địa xuất riêng với địa ghi? 3.4 Thiết kế mạch tổ hợp có chức chuyển đổi số thành MSSV bảng bên dưới? Ví dụ: MSSV 21522345 Chương IT002-Lab03 Lý thuyết Giảng viên hướng dẫn sinh viên sử dụng phần mềm MARS dựa theo tài liệu: MARS – chương trình mơ hợp ngữ (assembly) MIPS Thực hành 2.1Sinh viên tìm hiểu tài liệu “Một số lệnh assembly MIPS bản” mô việc thực thi lệnh cho biết chức lệnh sau: add, addi, addu, addiu, sub, subu, and, andi, or, nor, lw, sw, slt, slti, sltu, sltiu, syscall 2.2Mô chương trình bên có biết ý nghĩa chương trình: Bài tập 3.1Nhập vào chuỗi, xuất cửa sổ I/O MARS theo yêu cầu sau: a) Khai báo xuất cửa sổ I/O chuỗi có giá trị sau: - Chuỗi 1: Chao ban! Ban la sinh vien nam thu may? - Chuỗi 2: Hihi, minh la sinh vien nam thu ^-^ b) Biểu diễn nhị phân chuỗi nhớ gì? c) Xuất lại chuỗi nhập Ví dụ: Nhap: Truong Dai hoc Cong nghe Thong tin Xuất: Truong Dai hoc Cong nghe Thong tin d) Nhập vào số nguyên sau xuất tổng số nguyên Chương IT002-Lab04 Lý thuyết Giảng viên hướng dẫn sinh viên chương trình hợp ngữ MIPS dựa theo tài liệu: Tổng quát hợp ngữ kiến trúc MIPS Thực hành Chuyển đoạn code bảng theo sau sang MIPS sử dụng MARS để kiểm tra lại kết quả: if (i == j) f = g + h; else f = g – h; (Với giá trị i, j, f, g, h chứa ghi $s0, $s1, $s2, $t0, $t1) int Sum = for (int i = 1; i 'z' khơng phải chữ thường 18 # Nếu ký tự nằm khoảng ['a', 'z'] xuất thơng báo chữ thường li $v0, la $a0, lowercase_msg syscall j end not_lowercase: blt $t0, $t5, invalid_type # ký tự < 'A' invalid type bgt $t0, $t6, invalid_type # ký tự > 'Z' invalid type # Nếu ký tự nằm khoảng ['A', 'Z'] xuất thông báo chữ hoa li $v0, la $a0, uppercase_msg syscall j end invalid_type: # Nếu ký tự không thuộc ba loại xuất thơng báo invalid type li $v0, la $a0, invalid_msg syscall end: Chương IT002-Lab05 Thao tác với mảng Mảng với n phần tử chuỗi n phần tử liên tiếp nhớ Thao tác với mảng MIPS thao tác trực tiếp với byte/word nhớ ▪ Để cấp phát chuỗi word byte nhớ, có giá trị khởi tao sử dụng “.word” “.byte” “.data” ▪ Để cấp phát chuỗi byte giá trị khởi tạo trước, sử dụng “.space” “.data” Cho ba mảng với cấp phát liệu nhớ sau: data array1: word 5, 6, 7, 8, 1, 2, 3, 9, 10, size1: word 10 array2: byte 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 size2: word 16 array3: space size3: word Mảng array1 có 10 word, kích thước lưu size1; Mảng array2 có 16 byte, kích thước lưu size2; Mảng array3 có byte, kích thước lưu size3 ✓ Viết code phần “.text” thực riêng phần việc: In cửa sổ I/O MARS tất phần tử mảng array1 array2 19 ✓ Gán giá trị cho mảng array3 cho array3[i] = array2[i] + array2[size2 - - i] ✓ Người sử dụng nhập vào mảng thứ số phần tử cần lấy mảng đó, chương trình xuất phần tử tương ứng .data array1: word 5, 6, 7, 8, 1, 2, 3, 9, 10, size1: word 10 array2: byte 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 size2: word 16 array3: space size3: word print_msg: asciiz "\nMang thu " element_msg: asciiz "\nPhan tu thu " input_msg: asciiz "\nNhap mang thu may va chi so phan tu can lay (cach boi khoang trang): " error_msg: asciiz "\nDu lieu nhap khong hop le!" text # In cửa sổ I/O MARS tất phần tử mảng array1 array2 li $t0, # biến đếm cho mảng thứ li $t1, # biến đếm cho phần tử mảng thứ la $t2, array1 # địa mảng thứ lw $t3, size1 # kích thước mảng thứ li $t4, # biến đếm cho mảng thứ hai li $t5, # biến đếm cho phần tử mảng thứ hai la $t6, array2 # địa mảng thứ hai lw $t7, size2 # kích thước mảng thứ hai print_loop: beq $t0, $t4, print_array2 # in mảng thứ hai nhảy đến nhãn print_array2 beq $t1, $t3, next_array # in hết phần tử mảng thứ nhảy đến nhãn next_array # In dòng "Mang thu x" với x số thứ tự mảng li $v0, la $a0, print_msg syscall li $v0, move $a0, $t0 syscall # In dòng "Phan tu thu y" với y số thứ tự phần tử mảng li $v0, la $a0, element_msg syscall addi $a0, $t1, # cộng thêm số 20