计算机组成原理实习报告
本学期我们开设了计算机组成原理这门课，主要学习计算机的主要部件以及这些部件组成的原理和如何运行。除了平时的课堂学习，我们还有实验课帮助我们更好的了解这门课程。
用于我们实验的机器是TEC-XP，它是由清华大学计算机系和清华大学科教仪器厂联合研制的适用于计算机组成原理课程的实验系统，主要用于计算机组成原理和数字电路等的硬件教学实验，同时还支持监控程序、汇编语言程序设计、BASIC高级语言程序设计等软件方面的教学实验。它的功能设计和实现技术，都紧紧地围绕着对课程教学内容的覆盖程度和所能完成的教学实验项目的质量与水平来进行安排。其突出特点是硬、软件基本配置比较完整，能覆盖相关课程主要教学内容，支持的教学实验项目多且水平高。其组成和实现的功能如图1所示。
图1. 硬件实现的实际计算机系统图
一.微程序
实验步骤
1、接通教学机电源。
2、将教学机左下方的5个拨动开关置为11010（单步、手动置指令、微程序、联机、16
位）。
3、按一下“RESET”按键。
4、通过16 位的数据开关SWH、SWL置入指令操作码。
5、在单步方式下，通过指示灯观察各类基本指令的微码。
(1) 选择基本指令的A组指令中的ADD指令，观察其节拍流程
1) 置拨动开关SW=00000000 00000001；（表示指令ADD R0，R1 ）
2) 按RESET按键； 指示灯Microp亮（只要选择微程序，该灯在指令执行过程中一直亮），
其它灯全灭；
3) 按START按键； 指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000，微址和下址的指示灯全灭；
（本拍完成公共操作0→PC、DI#=0）
4) 按START按键； 指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000，微址指示灯显示0000 0001，下址的指示灯全灭；（本拍完成公共操作PC→AR、PC+1→PC）
5) 按START按键； 指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000，微址指示灯显示0000 0010，下址的指示灯全灭；（本拍完成公共操作MEM→IR）
6) 以上三步为公共操作，其它指令同；
7) 按START按键； 指示灯CI3~0、SCC3~0显示0010 0000，微址指示灯显示0000 0011，下址的指示灯显示0000 0100；（本拍完成/MAP操作功能）
8) 按START按键； 指示灯CI3~0、SCC3~0显示0011 0000，微址指示灯显示0000 0100，下址的指示灯显示0011 0000 (本拍执行ADD指令，DR←DR+SR 操作)。
9) 按START按键； 指示灯CI3~0、SCC3~0显示0011 0010，微址指示灯显示0011 0000，下址的指示灯显示0011 1010；（本拍完成STR→Q、CC#=INT#公共操作功能）
10) 按START按键； 指示灯CI3~0、SCC3~0 显示0011 0000，微址指示灯显示0011 0001，
下址的指示灯显示0000 0010；（本拍完成PC→AR、PC+1→PC、CC#=0的公共操作）
(2) 选择基本指令的B组指令中的MVRD指令，观察其节拍流程
(3) 选择基本指令的D组指令中的CALA指令，观察其节拍流程
微程序实验小结：
实验前先看懂TEC-XP教学计算机的功能部件组成和线路逻辑，然后分析教学计算机中已经设计好并正常运行的几条典型指令(l例如 ADD MVRR OUT MVRD JRC CAALA RET）的功能，格式和执行流程，注意各操作功能所对应的控制信号的作用。设计几条指令的功能，格式和执行流程，并在教学计算机上实现，测试正确。
二.运算器
教学计算机运算器部件是选用4片位片结构的4位长度的运算器Am2901芯片实现的。该芯片包含完成算术和逻辑运算功能的ALU，双端口控制读出、单端口控制写入的16个累加器和完成乘除法运算的乘商寄存器等功能部件，从功能和组成两个方面都比较好地体现了运算器部件的教学内容。从图可以看到运算器和其它部件的连接关系，它只能接收教学机内部总线IB送来的16位数据，其运算结果直接送到地址寄存器AR的输入端，或者经过2个8位的开关门电路送到内部中线IB。运算结果的标志位信息送到标志位寄存器FLAG，FLAG的输出可以经过一个8位的开关门送到内部总线IB。
实验步骤：
1. 将教学机左下方的5个拨动开关置为1XX00（单步、16位、脱机）；先按一下“RESET”按键，再按一下“START”按键，进行初始化；
2. 按下表所列的操作在机器上进行运算器脱机实验，将结果填入表中：其中D1取为0101H，D2取为1010H；通过两个十二位的红色微型开关向运算器提供控制信号，通过16位数据开关向运算器提供数据，通过指示灯观察运算结果及状态标志。
表1.脱机运算器实验结果
实验小结：
脱机运算器是指让运算器从教学计算机中脱离出来，此时，它的全部控制与操作均需通过两个12位的微型开关来完成，这就谈不上执行指令，只能通过开关，按键控制教学机的运算器完成指定的运算功能，并通过指示灯观察运算结果。
实验中要仔细进行，分析可能遇到的各种现象，判断结果是否正确，记录运行结果。
三.存储器
内存储器是计算机中存放正在运行中的程序和相关数据的部件。在教学计算机存储器部
件设计中，出于简化和容易实现的目的，选用静态存储器芯片实现内存储器的存储体，包括
唯读存储区（ROM，存放监控程序等）和随读写存储区（RAM）两部分，ROM存储区选用4片长度8位、容量8KB的58C65芯片实现，RAM存储区选用2片长度8位、容量2KB的6116芯片实现，每2个8位的芯片合成一组用于组成16位长度的内存字，6个芯片被分成3组，其地址空间分配关系是：0-1777h用于第一组ROM，固化监控程序，20##-2777h用于RAM，保存用户程序和用户数据，其高端的一些单元作为监控程序的数据区，第二组ROM的地址范围可以由用户选择，主要用于完成扩展内存容量（存储器的字、位扩展）的教学实验。内存储器和串行接口线路的组成如图1.4.1所示。
图1.4.1 内存储器和串行接口电路
实验内容：
1、要完成存储器容量扩展的教学实验，需为扩展存储器选择一个地址，并注意读写和OE等控制信号的正确状态。
2、用监控程序的D、E命令对存储器进行读写，比较RAM（6116）、EEPROM（28系列芯片）、EPROM（27系列芯片）在读写上的异同。
3、用监控程序的A命令编写一段程序，对RAM（6116）进行读写，用D命令查看结果是否正确。
4、用监控程序的A命令编写一段程序，对扩展存储器EEPROM（28 系列芯片）进行读写，用D命令查看结果是否正确；如不正确，分析原因，改写程序，重新运行。
四、实验步骤：
1、检查扩展芯片插座的下方的插针要按下列要求短接：标有“/MWR”“RD”的插针左边两个短接，标有“/MRD”“GND”的插针右边两个短接。
2、RAM（6116）支持即时读写，可直接用A、E 命令向扩展的存储器输入程序或改变内存单元的值。
(1) 用E命令改变内存单元的值并用D命令观察结果。
1) 在命令行提示符状态下输入：
E 2020↙
屏幕将显示： 20## 内存单元原值:
按如下形式键入：
20## 原值：2222 （空格）原值：3333（空格）原值：4444（空格）原值：5555 ↙
2) 在命令行提示符状态下输入：
D 2020↙
屏幕将显示从2020内存单元开始的值，其中2020H~2023H的值为：
2222 3333 4444 5555
(2) 用A 命令输入一段程序，执行并观察结果。
在命令行提示符状态下输入：
A 2000↙
屏幕将显示： 2000：
按如下形式键入：
2000： MVRD R0，AAAA
MVRD R1，5555
AND R0，R1
RET
3、将扩展的ROM芯片（27或28系列或28的替代产品58C65芯片）插入标有“EXTROMH”和“EXTROML”的自锁紧插座，要注意芯片插入的方向，带有半圆形缺口的一方朝左插入。
如果芯片插入方向不对，会导致芯片烧毁。然后锁紧插座。
4、将扩展的ROM 芯片（27或28系列或28的替代产品58C65芯片）插入标有“EXTROMH”和“EXTROML”的插座，要注意芯片插入的方向，带有半圆形缺口的一方朝左插入。如果芯
片插入方向不对，会导致芯片烧毁。然后锁紧插座。
5、将扩展芯片下方的插针按下列方式短接：将标有“/MWR”“ PGM”和“RD”的三个插针左面两个短接，将标有“/MWR”“/OE”“GND”的三个插针左边两个短接。
6、将扩展芯片上方标有EXTROMH和EXTROML的“/CS”信号用自锁紧线短接，然后短接到MEMDC 138 芯片的上方的标有“4000－5fff”地址单元。
注意：标有/CS 的圆孔针与标有MEM/CS 的一排圆孔针中的任意一个都可以用导线相连；连接的地址范围是多少，用户可用的地址空间就是多少。
下面以2764A 为例，进行扩展EPROM 实验。
7、EPROM 是紫外线可擦除的电可改写的只读存储器芯片。在对EPROM 进行重写前必须先擦除并判断芯片是否为空，再通过编程器进行编程。
(1) 将芯片0000~001F 的内存单元的值置成01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1A 1B 1C 1D 1E 1F
(2) 将编程好的芯片插在扩展芯片的高位，低位不插，按上面的提示插好插针。
问题：
(1) 用D命令查看内存单元0000~001F的值，结果是什么？
(2) 用E命令向芯片的内存单元置入数值，再用D命令察看，原来的值是否发生改变？
(3) 用A命令向芯片所在的地址键入程序，用U命令反汇编，发现什么？为什么会出现这种
情况？
(4) 将教学机断电后重启，用D命令看内存单元0000~001F的内容，数值是否发生变化？
下面以AT28C64B（或其替代产品58C65 芯片）为例，进行扩展EEPROM实验。
8、AT28C64B的读操作和一般的RAM一样，而其写操作，需要一定的时间，大约为1 毫秒。因此，需要编写一延迟子程序，在对EEPROM进行写操作时，调用该子程序，以完成正确的读写。
(1) 用E 命令改变内存单元的值并用D命令观察结果。
1) 在命令行提示符状态下输入：
E 5000↙
屏幕将显示： 5000 内存单元原值：
按如下形式键入：
5000 原值：2424（按空格）原值：3636（按空格）原值：4848（按空格）原值：5050↙
2) 在命令行提示符状态下输入：
D 5000↙
屏幕将显示5000H~507FH 内存单元的值，从5000 开始的连续四个内存单元的值依次
为2424 3636 4848 5050。
3) 断电后重新启动，用D命令察看内存单元5000~5003的值，
(2) AT28C64B存储器不能直接用A 命令输入程序，单字节的指令可能会写进去，双字节指令的低位会出错（建议试一试），可将编写好的程序用编程器写入片内；也可将程序放到RAM（6116）中，调用延时子程序，访问AT28C64B 中的内存地址。
下面给出的程序，在5000H~500FH 单元中依次写入数据0000H、0001H、...000FH。
从2000H单元开始输入主程序：
（2000）MVRD R0，0000
MVRD R2，0010 ；R2记录循环次数
MVRD R3，5000 ；R3的内容为16 位内存地址
（2006）STRR [R3]，R0 ；将R0寄存器的内容放到R3 给出的内存单元中
CALA 2200 ；调用程序地址为2200的延时子程序
INC R0 ；R0加1
INC R3 ；R3加1
DEC R2 ；R2减1
JRNZ 20## ；R2不为0跳转到2006H
RET
从2200H 单元开始输入延时子程序：
（2200）PUSH R3
MVRD R3，FFFF
（2203）DEC R3
JRNZ 2203
POP R3
RET
运行主程序，在命令提示符下输入：G 2000↙。
注意：运行G命令的时候，必须要将将标有“/MWR”“/OE”“GND”的三个插针右边两个短接。
程序执行结束后，在命令提示符下输入：D 5000↙；
可看到从5000H开始的内存单元的值变为
5000：0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007
5008：0008 0009 000A 000B 000C 000D 000E 000F。
实验小结：
通过这个存储器实验让我深入了解计算机内存储器的功能，组成知识。
深入地学懂静态存储器芯片的读写原理和用他们组成教学计算机存储器系统的方法（即字，位扩展技术），控制其运行的方式。
四.控制器
在教学计算机控制器部件设计中，同时实现了微程序和硬连线的两种控制器，并可以通
过拨动一个开关完成两种控制器之间的切换。两种控制器主要都由一片高集成度MACH器件实现，这一实现方案为简化修改与扩展控制器功能的操作，改善教学实验效果有重要作用，是本教学计算机系统非常显著的一个特色。在MACH芯片之外，还用到了确定微指令执行次序的一片Am2910芯片，用作指令寄存器IR的2片8位的寄存器电路，1片传送IR低位字节内容到内部总线IB的开关门电路。指令寄存器接收从内存储器读出并传送到内部总线IB的指令，其全部16位输出送到MACH芯片的输入引脚，其低8位内容还要经一个开关门送到内部总线IB。
实验步骤：
1、接通教学机电源。
2、将教学机左下方的5个拨动开关置为11110（单步、手动置指令、组合、16 位、联机）。
3、按一下“RESET”按键。
4、通过16位的数据开关SWH、SWL置入16位的指令操作码。
5、在单步方式下，通过指示灯观察各类基本指令的节拍。
(1) 选择基本指令的A组指令中的ADD指令，观察其节拍流程：
1) 置拨动开关SW=00000000 00000001；（表示指令ADD R0，R1 ）
2) 按RESET按键；节拍指示灯T3～T0显示1000；(本拍在第1次复位后才会执行)
3) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0000；(以上两拍,为公共节拍，在手动置指令方式下无意义)
4) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0010；(本拍也是公共节拍，将指令编码写入指令寄存器IRH、IRL)
5) 按START 按键；节拍指示灯T3～T0 显示0011；(本拍执行ADD指令，R0←R0+R1 操作)
可以看到，A组指令（包括ADD、SUB、CMP、AND、XOR、SHR、SHL、INC、DEC、TEST、OR、MVRR、JR、JRC、JRNC、JRZ、JRNZ）的执行除公共节拍外，只需一步完成。
(2) 选择基本指令的B组指令中的PUSH指令，观察其节拍流程：
1) 置拨动开关SW=10000101 00000000；（表示指令PUSH ）
2) 按RESET按键；节拍指示灯T3～T0显示1000；(本拍在第1次复位后才会执行)
3) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0000；(以上两拍,为公共节拍，在手动置指令方式下无意义)
4) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0010；(本拍也是公共节拍，将指令编码写入指令寄存器IRH、IRL)
5) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0110（本拍执行PUSH指令的第一步，修改地址寄存器和堆栈的值，即AR,SP←SP-1，使其指向堆栈空间）
6) 按START 按键；节拍指示灯T3～T0 显示0100；（本拍执行PUSH 指令的第二步，MEM←SR）
可以看到，B组指令（包括JMPA、LDRR、IN、STRR、PSHF、PUSH、OUT、POP、MVRD、POP、RET）的执行除公共节拍外,需两步完成。
(3) 选择基本指令的D组指令中的CALA指令，观察其节拍流程：
1) 置拨动开关SW=11001110 00000000；（表示指令CALA）
2) 按RESET按键；节拍指示灯T3～T0显示1000；(本拍在第1次复位后才会执行)
3) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0000；(以上两拍为公共节拍，在手动置指令方式下无意义)
4) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0010；（本拍也是公共节拍，将指令编码写入指令寄存器IRH、IRL）
5) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0110；（本拍PC→AR,PC+1→PC）
6) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0100；（本拍(AR)→Q）
7) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0111；（本拍SP-1→SP、AR）
8) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0101；（本拍PC→MEM，Q→PC）
可以看到，D 组指令CALA 除公共节拍外，需四步完成；
6、单步方式下，通过指示灯观察各类基本指令的控制信号。
(1) 选择基本指令的A 组指令中的SHR 指令，观察其执行过程中控制信号的变化，分析其
作用。
1) 置拨动开关SW=00001011 00010000；(表示指令SHR R1)
2) 先按“RESET”按键；再连续按“START”按键，观察每一步的节拍及控制信号如下表。
(2) 选择基本指令的B组指令中的JMPA指令，观察其执行过程中控制信号的变化，分析其
作用。
1) 置拨动开关SW=10000000 00000000；(表示指令JMPA)
2) 先按“RESET”按键；再连续按“START”按键，观察每一步的节拍及控制信号如下表。
(3) 选择基本指令的D组指令中的CALA指令，观察其执行过程中控制信号的变化，分析其作用。
1) 置拨动开关SW=11001110 00000000；（表示指令CALA）
2) 先按“RESET”按键；再连续按“START”按键，观察每一步的节拍及控制信号如下表：
7、在以上几步实验的基础上，选择几条扩展指令，设计出扩展指令的节拍和每拍对应的控制信号。（节拍的设计参加节拍的流程图，扩展指令的节拍，在出厂时的TIMING GAL中已实现，学生可以不用设计，只需看懂节拍GAL 的逻辑表达式即可,但其控制信号需用户来扩展实现，这一步，只是来观察扩展指令的节拍。）
单步方式下，通过指示灯观察各类扩展指令的节拍
(1) 选择扩展指令的A组指令中的RCR指令，观察其节拍流程：
1) 置拨动开关SW=00101011 00010000；（表示指令RCR R1）
2) 按RESET按键；节拍指示灯T3～T0显示1000；(本拍在第1次复位后才会执行)
3) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0000；(以上两拍为公共节拍，在手动置指令方式下无意义)
4) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0010；（本拍也是公共节拍，将指令编码写入指令寄存器IRH、IRL）
5) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0011；（本拍完成循环右移操作，RCR DR）
可以看到，A组扩展指令（包括ADC、SBB、RCL、RCR、NOT、JMPR、ASR、JRS、JRNS、CLC、STC、EI、DI）除公共节拍外，只需一步完成。
(2) 选择扩展指令的C组指令中的LDRA指令，观察其节拍流程：
1) 置拨动开关SW=11100100 00000000；（表示指令LDRA）
2) 按RESET按键；节拍指示灯T3～T0显示1000；(本拍在第1次复位后才会执行)
3) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0000；(以上两拍为公共节拍，在手动置指令方式下无意义)
4) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0010；（本拍也是公共节拍，将指令编码写入指令寄存器IRH、IRL）
5) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0110；(本拍完成操作PC→AR，PC+1→PC)
6) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0111；（本拍完成操作MEM→AR）
7) 按START按键；节拍指示灯T3～T0显示0101；（本拍完成操作MEM→DR）
可以看到，C组扩展指令（包括CALR、LDRA、LDOR、STOR、STAR）除公共节拍外，需三步完成。
8、设计几条扩展指令的控制信号如下表：
(1) 选择扩展指令ADC、STC、JRS、LDRX、STRX 和JMPR，其节拍和设计的控制信号为：
(2) 根据设计的控制信号的表格用ABEL语言编写MACH的逻辑表达式，老师可以参考提供的组合逻辑全指令的MACH程序的逻辑表达式MACHC.JED。
(3) 将编译好的程序MACHC.JED下载到MACH芯片内。
9、单步方式下，通过指示灯观察上面扩展的几条扩展指令的控制信号是否与设计的一致。
(1) 观察A组指令中的ADC指令：
1) 置拨动开关SW=00100000 00010000；
2) 先按“RESET”按键；再连续按“START”按键，观察每一步的节拍及控制信号如下表。
(2) 观察A组指令中的JRS指令：
1) 置拨动开关SW=01100100 00000000；
2) 先按“RESET”按键；再连续按“START”按键，观察每一步的节拍及控制信号如下表。
(3) 观察A组指令中的STC指令：
1) 置拨动开关SW=01101101 00000000；
2) 先按“RESET”按键；再连续按“START”按键，观察每一步的节拍及控制信号如下表：
(4) 观察A组指令中的JMPR指令：
1) 置拨动开关SW=01100000 00000001；
2) 先按“RESET”按键；再连续按“START”按键，观察每一步的节拍及控制信号如下表。
(5) 观察C组指令中的LDRX指令：
1) 置拨动开关SW=11100101 00000000；
2) 先按“RESET”按键；再连续按“START”按键，观察每一步的节拍及控制信号。
6）观察C组指令中的STRX指令：
1) 置拨动开关SW=11100110 00000000；
2) 先按“RESET”按键；再连续按“START”按键，观察每一步的节拍及控制信号。
10、用教学机已实现的基本指令和扩展的几条指令编写程序并运行，测试扩展的几条指令是否正确。
(1) 测试ADC指令。
在命令行提示符状态下输入：
A 2000↙
屏幕将显示：
2000：
从地址2000H 开始输入下列程序：
2000: MVRD R0,0101 ；给R0赋值0101
2002: MVRD R1,1010 ；给R1赋值1010
2004: ↙
在命令行提示符状态下输入：
A 2006↙
2006: RET
2007: ↙
扩展指令STC、ADC不能用A命令键入，必须用E命令在相应的内存地址键入操作码所有扩展指令都必须用E命令键入。
用E命令输入STC、ADC R0,R1的代码，在命令行提示符状态下输入：
E 2004↙
2004: 6D00
2005：2001
2006: ↙
用G 命令运行前面刚键入源程序，在命令行提示符状态下输入：
G 2000↙
用R 命令察看寄存器的内容，在命令行提示符状态下输入
R↙
运行结果应为R0=1112 R1=1010。
(2) 测试JMPR指令：
在命令行提示符状态下输入：
A 2020↙
屏幕将显示：
2020：
从地址2020开始输入下列程序：
2020: MVRD R2,000D ；给R2赋值000D，000D为回车键的ASCII码值
2022: IN 81 ；判键盘上是否按了一个键,
2023: SHR R0 ；即串行口是否有了输入的字符
2024: SHR R0
2025: JRNC 20## ；没有输入则循环测试
2026: IN 80 ；输入字符到R0低位字节
2027：MVRD R1，00FF
2029：AND R0，R1 ；清零R0的高位字节内容
202A: CMP R0,R2 ；判断输入字符是否为回车
202B: JRZ 20## ；若是转向程序结束地址
202C: OUT 80 ；若否输出键入字符
202D: MVRD R3，2022
202F：↙
在命令行提示符状态下输入：
A 2030↙
2030: RET
2031: ↙
用E命令输入JMPR R3的代码，在命令行提示符状态下输入：
E 202F↙
202F:6003
2030: ↙
用G命令运行前面刚键入源程序，在命令行提示符状态下输入：
G 2020↙
光标闪烁等待键盘输入，若输入非回车字符，则在屏幕上回显；若输入回车字符，则程序执行结束。
(3) 测试JRS指令：
在命令行提示符状态下输入：
A 2100↙
屏幕将显示：
2100：
从地址2100H开始输入下列程序：
2100：MVRD R1，0000 ；给R1赋值0000
2102：MVRD R2，4040 ；给R2赋值4040
2104：MVRD R3，01FF ；给R3赋值01FF
2106：ADD R2，R3 ；R2 和R3相加
*2107：JRS 210E ；判第一位，若为1，向后跳6个单元
2108：MVRD R0，0030 ；给R0赋字符“0”
210A：OUT 80 ；输出该字符
210B：INC R3 ；R3加1
210C：INC R1 ；R1加1
210D：JR 2106 ；跳到2106循环执行
210E：MVRD R0，0031 ；给R0赋字符“1”
2110：OUT 80 ；输出该字符
实验小结：
通过本次实验让我深入了解微程序控制器的功能，组成知识。
深入地学习计算机各类典型指令的执行流程。
对指令格式，寻址方式，指令系统，指令分类等建立具体的总体概念。
学习了微指令控制器的设计过程和相关技术。
实验总结
作为教学和教学实验使用的计算机，其硬件结构和组成设计，要比较好地体现出尽可能多的主要教学内容，包括功能部件划分清晰，设计合理，它们之间连接关系适当规范等。
TEC-XP16的硬件系统由以下几个基本部分组成：运算器部件、控制器部件、内存储器
系统和串行接口线路；此外还设置了辅助电路和扩展电路两个辅助部分，各个部分被划分在
电路板的不同区域。
通过本次实习使我对计算机的微指令原理有了更加深入的了解，在学习本学期开设的计算机组成与原理这门课程时感觉很吃力，尤其对微指令那块学习起来感觉很吃力，因为不明白计算机到底是怎样通过微指令控制硬件电路的。还好，通过本次实习使我彻底搞清楚了微指令，明白了计算机是如何解释一条汇编指令的。本次试验还尝试扩展了一条微指令，那条指令运行结果是正确的，说明微程序工作原理应该搞清楚了。
运算器这个实验需要很仔细很细心，不小心就会把表格填写错误，或者再试验仪上面把开关拨弄错误，造成实验最终难以进行，而且难以调试难以发现错误，因为重在操作过程，过程中错了，就错过了，不会再被记录，只能是做一步，检查一下结果，然后下一步，这样一步一步的进行下去，最终达到实验成功。而做到这一点很难，不经过两三次的失败是难以达到的，还有试验仪上面的信号灯很多，不小心就会看错，我想这个实验如果是两个人合作应该好一些，一个人负责操作，一个人检查结果，然后两个人缓过来操作，最终达到共同实验，共同锻炼，共同学习的目的。而且熟能生巧，可能是我们以前做的实验实在太
少了，造成动手能力差，不能够完美的完成实验。
存储器：教学计算机存储器系统由ROM和RAM两个存储区组成，分别由EPROM芯片（或EEPROM芯片）和RAM芯片构成。TEC-XP教学计算机中还安排了另外几个存储器器件插座，可以插上相应存储器芯片以完成存储器容量扩展的教学实验，通过这个实验了解到：
1、TEC-XP教学机的存储器系统的总体组成及其连接关系。
2、TEC-XP教学机的有关存储器芯片、I/O接口芯片的片选信号控制和读写命令的给出和具体使用办法。
3、RAM和EPROM、EEPROM存储器芯片在读写控制、写入时间等方面的同异之处，并正确建立连线关系和在程序中完成正确的读写过程。
4、如何在TEC-XP教学机中使用扩展的存储器空间并检查其运行的正确性。
实验中在教学机上设计，实现并调试出存储器容量扩展。
通过这个存储器实验让我深入了解计算机内存储器的功能，组成知识。
深入地学懂静态存储器芯片的读写原理和用他们组成教学计算机存储器系统的方法（即字，位扩展技术），控制其运行的方式。
控制器：控制器设计是学习计算机总体组成和设计的最重要的部分。通过在TEC-XP16教学计算机完成这项实验，我了解到
1、TEC-XP16教学机的组合逻辑控制器主要由MACH器件组成。
2、TEC-XP16教学机上已实现了29条基本指令。
3、监控程序的A命令只支持基本指令，扩展指令应用E命令将指令代码写入到相应的存储单元中；不能用T、P命令单步调试扩展指令，只能用G命令执行有扩展指令的程序。
4、明白TEC-XP16教学机支持的指令格式及指令执行流程分组情况；理解TEC-XP教学机中已经设计好并正常运行的各类指令的功能、格式和执行流程，也包括控制器设计与实现中
的具体线路和控制信号的组成。
5、明确自己要实现的指令格式、功能、执行流程设计中必须遵从的约束条件。
通过本次实验让我深入了解微程序控制器的功能，组成知识。
深入地学习计算机各类典型指令的执行流程。
对指令格式，寻址方式，指令系统，指令分类等建立具体的总体概念。
学习了微指令控制器的设计过程和相关技术。
通过本次实习使我对计算机的工作原理有了更加深入的了解，在学习本学期开设的计算机组成与原理这门课程时感觉很吃力，很多概念，原理搞不清楚，更重要的是计算机有的模块到底是如何工作的感觉很模糊。虽然本次实验时间很紧张，只实习了两天，每次实验是老师先讲解本次实验的内容以及相关的原理，然后是我们动手实验，通过自己的动手实验虽然不是特别的清楚每个实验的原理但是我了解了其运行过程从中学到了很多有用的知识，有时候老师讲解的时候清楚了计算机的工作原理，但是做起实验来又不会了，这都是我们平时动手做实验的次数机会太少了，所以应该珍惜认真做每次实验，在每次实验中都能学到新知识的同时锻炼自己的动手能力，为以后的学习打下了坚实的基础。