計算機組成原理是計算機專業(yè)重要的核心課程，在計算機專業(yè)的整個課程體系中起著承上啟下的作用。下面是學習啦小編給大家推薦的計算機組成原理實驗的探討論文，希望大家喜歡!

　　計算機組成原理實驗的探討論文篇一

　　《計算機組成原理虛擬實驗環(huán)境設計及實現(xiàn)的探討》

　　摘 要：本文對計算機組成原理虛擬實驗環(huán)境的構建進行了初步的探討。從建立虛擬實驗室著手，介紹了虛擬實驗室的設計目標和設計流程，以及運用Microsoft Visual C+6.0、OpenGL、SQL Server2000對計算機組成原理虛擬實驗環(huán)境進行實現(xiàn)。

　　關鍵詞：虛擬實驗室;設計;實現(xiàn)

　　中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2013) 24-0000-01

　　《計算機組成原理》這門課程是一門抽象和不易理解的課程。這門課程開設的目的是讓計算機專業(yè)的學生更好地理解計算機是如何工作的原理，幫助學生梳理清楚這方面的基礎知識，以方便進一步開展之后的學習。為了幫助學生學習好這門軟硬件都涉及的綜合性課程，實踐的運用就顯得非常重要。

　　但是，由于客觀因素例如高校學生人數(shù)日漸增多，實驗設備、場地、經(jīng)費的相對落后和不足，使得傳統(tǒng)依靠計算機組成原理實驗箱來模擬計算機某些組成部分運行的實踐教學方式受到了一定程度的影響。不可否認，盡管以往的傳統(tǒng)實踐教學可以起到加深學生對課程理解的作用，但具有一定的局限性。因此，虛擬實驗室的引入就顯得尤為重要，它的節(jié)約資源，降低成本，共享便利、使用高效等多方面優(yōu)勢有效改進傳統(tǒng)實踐教學中的不足，不僅從各方面降低了高校進行實驗教學的成本負擔，學生也可以在較短的時間內(nèi)消化掉比較多的知識，并將其運用從而更好地提升學生學習效果，增強學生的創(chuàng)新能力。

　　一、對虛擬實驗室的認識

　　虛擬實驗室這一概念是用來描述計算機網(wǎng)絡化的虛擬實驗室環(huán)境，最早是由美國教授William Wulf提出的。它追求的其實是構建一個融合了不同工具和技術的電子化、網(wǎng)絡化的科學研究和集合實驗的環(huán)境。在這樣的環(huán)境下，人們通?？梢钥缭降乩砦恢玫南拗疲行Ю貌煌I域、不同層面的豐富資源，來完成自己的科學實驗或研究活動。相比較傳統(tǒng)的實驗教學，虛擬實驗室能使科學研究更為人性化、便利和環(huán)保，不論是從實驗安全、共享范圍、還是節(jié)省成本都方面都有十分明顯的優(yōu)勢。在虛擬實驗中不用擔心實驗本身帶來的對人體的傷害，也不用擔心在實驗時會缺少研究人員之間的互動，更不用擔心關于實驗器材的損耗、毀壞所帶來的資金問題。因此，虛擬實驗室無疑是有著很大的發(fā)展空間的。它為進行科學實驗的研究者創(chuàng)建了一個看得見的虛擬環(huán)境，讓研究者在做實驗中，仿佛身臨其境，通過對電腦硬件設備的操作，開展一系列的實驗活動，觀察實驗效果，得出實驗結論。

　　二、虛擬實驗室的設計

　　(一)計算機組成原理虛擬環(huán)境設計目標

　　因為本文探討的計算機組成原理虛擬環(huán)境的建成主要是為了方便高校的計算機組成原理的課堂實踐教學，因此設計目標就是以校園網(wǎng)為基礎的虛擬實驗室環(huán)境。這樣的實驗系統(tǒng)務求要達到仿真度高、安全度高、操作性強等特點，真正擺脫空間和時間的局限，讓學生可以隨時隨地進行實驗操作。同時，除了固有的實驗教學內(nèi)容以外還可以允許用戶們自行設計實驗，這會很大程度上節(jié)省自行發(fā)起的科學研究的研究成本，鼓勵了用戶對于自己感興趣的領域積極進行探索，提高他們進行科學研究的興趣和動手能力，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識。

　　(二)計算機組成原理虛擬環(huán)境的設計流程

　　從對系統(tǒng)模塊的劃分來看，計算機組成原理虛擬實驗系統(tǒng)主要可以分為三個板塊，網(wǎng)絡服務功能、仿真實驗以及數(shù)據(jù)庫服務。其中網(wǎng)絡服務功能實現(xiàn)了虛擬實驗的網(wǎng)絡化功能，仿真實驗則包括諸如運算器實驗、帶進位運算器實驗、移位運算器實驗、存儲器實驗和微控制器實驗等內(nèi)容，方便用戶觀察自己的實驗狀況。數(shù)據(jù)庫則是仿真實驗的支撐，妥善保存用戶的相關信息和實驗數(shù)據(jù)。根據(jù)這三個板塊，再結合計算機組成原理本身的特性，選用C/S模式對系統(tǒng)進行構建。想要進行虛擬實驗，先是建立一個對應的網(wǎng)絡實驗系統(tǒng)，然后學生只需要通過輸入其用戶名以及密碼后，通過系統(tǒng)的相關認證后，學生即可根據(jù)界面顯示的選項，根據(jù)自己的專業(yè)和需求選擇自己要做的實驗。而且學生可以通過閱讀實驗系統(tǒng)中對于如何進行實驗來了解實驗要求、實驗內(nèi)容、實驗方法等等，并通過上傳實驗結果，提問等方式和老師互動。實驗指導老師則可以通過自己專有的用戶名和密碼，進入實驗系統(tǒng)，根據(jù)教學要求對實驗系統(tǒng)里的各個板塊進行完善，也便于教師及時觀察學生的實驗動態(tài)，更新和調(diào)整自己的實驗教學內(nèi)容。另外還可以設立特殊用戶進行更高級別的操作，如系統(tǒng)管理員，負責對學生、老師以及其他各種實驗數(shù)據(jù)信息進行全方位管理。

　　三、計算機組成原理虛擬實驗環(huán)境的實現(xiàn)

　　該系統(tǒng)可以使用Microsoft Visual C+6.0語言開發(fā)實施，另外利用OpenGL對器件進行二維或三維顯示，數(shù)據(jù)庫存儲則選擇使用SQL Server2000軟件。用戶登錄后自行選擇實驗內(nèi)容并操作。服務器端會對上傳的實驗操作內(nèi)容和數(shù)據(jù)加以判斷，并進行仿真計算，最后由相應的客戶端顯示出仿真結果。本虛擬實驗環(huán)境仿真方法建立在離散事件模型的基礎上，從系統(tǒng)的需求分析出發(fā)，進行仿真建?？蚣?，最后形成仿真建模包。在多人合作實驗項目中，可以利用web進行連接，這樣也方便老師可以進行遠程教學。虛擬實驗室和計算機協(xié)同工作技術相結合，利用組播的通信方式進行信息共享，從而實現(xiàn)遠程實驗教學的功能。

　　四、結束語

　　針對高校因為受限于各方面因素不能很好進行實驗教學的現(xiàn)狀，對計算機組成原理的虛擬實驗環(huán)境的探索就顯得更為必要，虛擬實驗室系統(tǒng)的建成對傳統(tǒng)實驗教學的一種突破和發(fā)展，極大地推動了教學實踐的改革。它的實驗成本低、實驗效果好、交互性增強、注重加強學生創(chuàng)新能力、等優(yōu)勢以及對遠程教育實現(xiàn)的貢獻都讓我們看到了其光明的前途。在此系統(tǒng)中，用戶可以有更大的空間和余地進行實驗，將實踐與知識良好地結合，達到學以致用的目的?？傊?，虛擬實驗環(huán)境極大地彌補了傳統(tǒng)實驗教學的不足，必然會成為一種高校實驗教學的趨勢。

　　參考文獻：

　　[1]王淖，易向陽，黃恒杰.基于Internet的計算機網(wǎng)絡虛擬實驗室的設計與實現(xiàn)[J].玉林師范學院學報，2013，34(2)：134-138.

　　[2]朱韶平，肖永良.湖南第一師范學院學報，2012，12(5)：73-75.

　　[3]陳敬森.計算機硬件虛擬實驗室的設計與研究[J].科技風，2012(14)：33.