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CPTH超強型計算機組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實驗儀

我公司吸收了國內(nèi)先進的計算機組成原理實驗儀的優(yōu)點,研制開發(fā)了一款性能優(yōu)越，功能強大的計算機組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實驗儀。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、運行圖表和多類幫助信息,使教學的過程輕松自如。

一、系統(tǒng)特點

⑴先進的硬件設(shè)計，充分展示計算機結(jié)構(gòu)模型，每個模塊均有實時監(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，實驗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控制器的有機結(jié)合，只需撥動選擇開關(guān)，就可實現(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、聯(lián)機。

⑹提供三總線接口和鎖緊插座，支持I/O擴展。

⑺提供多種指令系統(tǒng)，支持基本模型機、指令流水線、RISC模型機實驗。

⑻強大的指令功能，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、運行、暫停等功能。

⑽提供聯(lián)機調(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，可讓學生在實驗時直觀地觀測到指令與時序的關(guān)系，可有效的提高教學效果。

⑿實驗儀提供LCD液晶顯示，通過實驗儀或PC機鍵盤,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位擴展卡，可做16位的組成原理實驗。該16位擴展卡提供示例程序。數(shù)據(jù)和地址均為16位，是真正的16位機

⒁系統(tǒng)可保存文件和調(diào)入文件，并提供PC機下載

二、系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由實驗主板、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

實驗主板有：累加器A，暫存器W，寄存器組R0—R3，運算器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，擴展座、二進制開關(guān)電平輸出/顯示，邏輯筆、管理單片機、4×6鍵盤，字符式LCD，RS232通訊接口，十六位機擴展接口， 通信選擇開關(guān)。

三、實驗項目

（1）寄存器讀寫實驗

（2）運算器八種運算實驗

（3）數(shù)據(jù)輸出/移位實驗

（4）UPC實驗

實驗1：UPC加1實驗

實驗2：UPC打入實驗

（5）PC實驗

實驗1：PC加1實驗

實驗2：PC打入實驗

（6）存貯器讀寫實驗

（7）微程序讀寫實驗

（8）中斷實驗

（9）模型機綜合實驗（微程控制器）

實驗1：數(shù)據(jù)傳送/輸入/輸出實驗

實驗2：數(shù)據(jù)運算實驗（加/減法/或）

實驗3：移位/取反實驗

實驗 4：轉(zhuǎn)移實驗

實驗 5：調(diào)用實驗

實驗 6：中斷實驗

實驗 7：指令流水實驗

實驗 8：RISC模型機

(10) 組合邏輯控制器實驗

(11) 設(shè)計指令/微指令系統(tǒng).

（12）擴展實驗

實驗1：8255擴展I/O口實驗

實驗 2：8253擴展定時器實驗

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

X 選配十六位機擴展實驗卡能完成如下十六位機部分實驗：

X（13）十六位ALU 實驗

X（14）十六位寄存器實驗

X（15）十六位寄存器組實驗

X（16）十六位指令計數(shù)器PC 實驗

X（17）中斷控制實驗

X（18）十六位模型機的總體實驗

上一個產(chǎn)品：自控原理與計算機控制實驗儀

下一個產(chǎn)品：電工技術(shù)實驗箱

TW-JX02計算機組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)教學實驗平臺

一、組成要求

實驗主板資源至少需有：累加器A，暫存器W，運算器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芯鎖緊擴展座、二進制開關(guān)電平輸出/顯示，邏輯筆、管理單片機89S52、4×6鍵盤，字符式LCD，RS232/USB通訊接口，CPT16十六位機擴展板，通信選擇開關(guān)。

二、結(jié)構(gòu)要求

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

（2）實驗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）實驗方便，只需撥動選擇開關(guān)，就可實現(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、聯(lián)機。

（6）需提供三總線接口和鎖緊插座，支持I/O擴展。

（7）需提供多種指令系統(tǒng)，支持基本模型機、指令流水線、RISC模型機實驗。

（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、運行、暫停等功能。

（10）提供聯(lián)機調(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,可讓學生在實驗時實時地觀測到指令與時序的關(guān)系。

（12）實驗箱需提供LCD液晶顯示，通過實驗箱或PC機鍵盤,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）實驗箱提供串口或USB接口,聯(lián)接PC機仿真調(diào)試。

（14）有8位機與16位機切換功能。

四、實驗內(nèi)容要求（至少需包括以下實驗內(nèi)容）：

實驗箱有配套的實驗環(huán)境及詳細使用說明書，每個實驗有詳細的實驗指導書。

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

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

擴展實驗：8255擴展I/O口實驗、8253擴展定時器實驗；

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