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CPTH超強(qiáng)型計算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀

我公司吸收了國內(nèi)先進(jìn)的計算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)儀的優(yōu)點(diǎn),研制開發(fā)了一款性能優(yōu)越，功能強(qiáng)大的計算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀。系統(tǒng)電路采用了多片CPLD大大提高了可靠性和功能提升的可能性,軟件提供了詳盡的信息窗口、運(yùn)行圖表和多類幫助信息,使教學(xué)的過程輕松自如。

一、系統(tǒng)特點(diǎn)

⑴先進(jìn)的硬件設(shè)計，充分展示計算機(jī)結(jié)構(gòu)模型，每個模塊均有實(shí)時監(jiān)視，模塊間線條明快，數(shù)據(jù)/指令流向一目了然。

⑵完善的硬件配置，實(shí)驗(yàn)電路以分立器件為主，同時配備CPLD，支持部分模塊的重構(gòu)。

⑶ 開放的軟硬件設(shè)計，支持用戶新建指令/微指令的系統(tǒng)設(shè)計。

⑷控制器的有機(jī)結(jié)合，只需撥動選擇開關(guān)，就可實(shí)現(xiàn)微程序或組合邏輯控制的切換。

⑸提供多種工作方式，支持手動、脫機(jī)、聯(lián)機(jī)。

⑹提供三總線接口和鎖緊插座，支持I/O擴(kuò)展。

⑺提供多種指令系統(tǒng)，支持基本模型機(jī)、指令流水線、RISC模型機(jī)實(shí)驗(yàn)。

⑻強(qiáng)大的指令功能，支持多種尋址方式和中斷、調(diào)用等。

⑼豐富的調(diào)試手段，具有單步、微單步、運(yùn)行、暫停等功能。

⑽提供聯(lián)機(jī)調(diào)試軟件，自帶編譯器、支持匯編語言源程序調(diào)試，圖形化動態(tài)顯示計算機(jī)結(jié)構(gòu)模型的數(shù)據(jù)/指令流向,操作歷史記錄狀態(tài)顯示，方便用戶查找歷史記錄。

⑾提供30路邏輯分析波形圖（示波器）,充分展示指令與時序的關(guān)系，可讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時直觀地觀測到指令與時序的關(guān)系，可有效的提高教學(xué)效果。

⑿實(shí)驗(yàn)儀提供LCD液晶顯示，通過實(shí)驗(yàn)儀或PC機(jī)鍵盤,在線動態(tài)修改寄存器、程序/微程序計數(shù)器、程序/微程序存貯器的內(nèi)容。

⒀系統(tǒng)可選配16位擴(kuò)展卡，可做16位的組成原理實(shí)驗(yàn)。該16位擴(kuò)展卡提供示例程序。數(shù)據(jù)和地址均為16位，是真正的16位機(jī)

⒁系統(tǒng)可保存文件和調(diào)入文件，并提供PC機(jī)下載

二、系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由實(shí)驗(yàn)主板、調(diào)試軟件、內(nèi)置開關(guān)電源組成。

配有USB和串口兩種通信方式，用戶可以根據(jù)需要選擇任何一種

實(shí)驗(yàn)主板有：累加器A，暫存器W，寄存器組R0—R3，運(yùn)算器ALU，直通D/左移L/右移R單元，中斷向量IA，堆棧ST，程序計數(shù)器PC，地址寄存器MAR，輸入IN，輸出OUT，存貯器EM，微地址UPC，指令寄存器IR，微程序控制器UM，組合邏輯控制單元，三總線接口，擴(kuò)展座、二進(jìn)制開關(guān)電平輸出/顯示，邏輯筆、管理單片機(jī)、4×6鍵盤，字符式LCD，RS232通訊接口，十六位機(jī)擴(kuò)展接口， 通信選擇開關(guān)。

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

（1）寄存器讀寫實(shí)驗(yàn)

（2）運(yùn)算器八種運(yùn)算實(shí)驗(yàn)

（3）數(shù)據(jù)輸出/移位實(shí)驗(yàn)

（4）UPC實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1：UPC加1實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)2：UPC打入實(shí)驗(yàn)

（5）PC實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1：PC加1實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)2：PC打入實(shí)驗(yàn)

（6）存貯器讀寫實(shí)驗(yàn)

（7）微程序讀寫實(shí)驗(yàn)

（8）中斷實(shí)驗(yàn)

（9）模型機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)（微程控制器）

實(shí)驗(yàn)1：數(shù)據(jù)傳送/輸入/輸出實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)2：數(shù)據(jù)運(yùn)算實(shí)驗(yàn)（加/減法/或）

實(shí)驗(yàn)3：移位/取反實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn) 4：轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn) 5：調(diào)用實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn) 6：中斷實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn) 7：指令流水實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn) 8：RISC模型機(jī)

(10) 組合邏輯控制器實(shí)驗(yàn)

(11) 設(shè)計指令/微指令系統(tǒng).

（12）擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1：8255擴(kuò)展I/O口實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn) 2：8253擴(kuò)展定時器實(shí)驗(yàn)

注；實(shí)驗(yàn)（1）--(8)為手動微代碼控制，(9)—(10)為微程序或組合邏輯控制.

X 選配十六位機(jī)擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)卡能完成如下十六位機(jī)部分實(shí)驗(yàn)：

X（13）十六位ALU 實(shí)驗(yàn)

X（14）十六位寄存器實(shí)驗(yàn)

X（15）十六位寄存器組實(shí)驗(yàn)

X（16）十六位指令計數(shù)器PC 實(shí)驗(yàn)

X（17）中斷控制實(shí)驗(yàn)

X（18）十六位模型機(jī)的總體實(shí)驗(yàn)

上一個產(chǎn)品：自控原理與計算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)儀

下一個產(chǎn)品：電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱

TW-JX02計算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺

一、組成要求

實(shí)驗(yàn)主板資源至少需有：累加器A，暫存器W，運(yùn)算器ALU，直通D/左移L/右移R單元，寄存器組R0—R3，中斷向量IA，堆棧ST，程序計數(shù)器PC，地址寄存器MAR，輸入IN，輸出OUT，存貯器EM，微地址UPC，指令寄存器IR，微程序控制器uEM，組合邏輯控制單元，三總線接口，40芯鎖緊擴(kuò)展座、二進(jìn)制開關(guān)電平輸出/顯示，邏輯筆、管理單片機(jī)89S52、4×6鍵盤，字符式LCD，RS232/USB通訊接口，CPT16十六位機(jī)擴(kuò)展板，通信選擇開關(guān)。

二、結(jié)構(gòu)要求

（1）為充分展示計算機(jī)結(jié)構(gòu)模型，每個模塊需有數(shù)碼管實(shí)時監(jiān)視，模塊間線條明快，數(shù)據(jù)/指令流向一目了然。

（2）實(shí)驗(yàn)電路需以分立器件為主，同時配備CPLD支持部分模塊的重構(gòu)。

（3）支持用戶新建指令/微指令的系統(tǒng)設(shè)計。

（4）實(shí)驗(yàn)方便，只需撥動選擇開關(guān)，就可實(shí)現(xiàn)微程序或組合邏輯控制的切換。

（5）需提供多種工作方式，支持手動、脫機(jī)、聯(lián)機(jī)。

（6）需提供三總線接口和鎖緊插座，支持I/O擴(kuò)展。

（7）需提供多種指令系統(tǒng)，支持基本模型機(jī)、指令流水線、RISC模型機(jī)實(shí)驗(yàn)。

（8）支持多種尋址方式和中斷、子程序調(diào)用等。

（9）調(diào)試方式需支持具有單步、微單步、運(yùn)行、暫停等功能。

（10）提供聯(lián)機(jī)調(diào)試軟件，自帶編譯器、支持匯編語言源程序調(diào)試，圖形化動態(tài)顯示計算機(jī)結(jié)構(gòu)模型的數(shù)據(jù)/指令流向,操作歷史記錄狀態(tài)顯示，方便查找歷史記錄。

（11）至少提供30路邏輯分析波形圖,可讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時實(shí)時地觀測到指令與時序的關(guān)系。

（12）實(shí)驗(yàn)箱需提供LCD液晶顯示，通過實(shí)驗(yàn)箱或PC機(jī)鍵盤,在線動態(tài)修改寄存器、程序/微程序計數(shù)器、程序/微程序存貯器的內(nèi)容。

（13）實(shí)驗(yàn)箱提供串口或USB接口,聯(lián)接PC機(jī)仿真調(diào)試。

（14）有8位機(jī)與16位機(jī)切換功能。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求（至少需包括以下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容）：

實(shí)驗(yàn)箱有配套的實(shí)驗(yàn)環(huán)境及詳細(xì)使用說明書，每個實(shí)驗(yàn)有詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。

組成原理類實(shí)驗(yàn)：寄存器讀寫實(shí)驗(yàn)、運(yùn)算器運(yùn)算實(shí)驗(yàn)、總線實(shí)驗(yàn)、PC實(shí)驗(yàn)、存貯器讀寫實(shí)驗(yàn)、微程序讀寫實(shí)驗(yàn)、μPC實(shí)驗(yàn)、中斷實(shí)驗(yàn)、模型機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)（微程控制器）、數(shù)據(jù)傳送/輸入/輸出實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)運(yùn)算實(shí)驗(yàn)（加/減法/或）及移位/取反實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)、調(diào)用實(shí)驗(yàn)、中斷實(shí)驗(yàn)；

體系結(jié)構(gòu)類實(shí)驗(yàn)：指令流水實(shí)驗(yàn)、RISC模型機(jī)、組合邏輯控制器實(shí)驗(yàn)、設(shè)計指令/微指令系統(tǒng)；

擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)：8255擴(kuò)展I/O口實(shí)驗(yàn)、8253擴(kuò)展定時器實(shí)驗(yàn)；

十六位機(jī)實(shí)驗(yàn)：十六位ALU實(shí)驗(yàn)、十六位寄存器實(shí)驗(yàn)、十六位寄存器組實(shí)驗(yàn)、十六位指令計數(shù)器PC實(shí)驗(yàn)、中斷控制實(shí)驗(yàn)、十六位體系結(jié)構(gòu)模型實(shí)驗(yàn)。