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計算機組成原理試驗箱報價計算機組成原理試驗箱報價庫號：M31281   查看hh

該產(chǎn)品是研制開發(fā)的一款八位/十六位兼容設(shè)計的計算機組成原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實驗儀,，系統(tǒng)由八位機主板和十六位機擴展實驗板組成,，主板以八位機模式，用TTL74系列器件加多片在線可編程CPLD構(gòu)建模型機部件,，提高了實驗系統(tǒng)性和二次開發(fā)的靈活性,讓學(xué)生以可視方式觀察CPU內(nèi)各部件工作過程和模型機的實現(xiàn),。擴展實驗板以十六位機模式，用12萬門FPGA芯片構(gòu)建模型機所有部件,，并配置64K×16位存儲器,，通過VHDL語言編程，可設(shè)計16位機的部件和模型機,，學(xué)生將設(shè)計好的電路下載到FPGA芯片上,，實現(xiàn)16位機的部件和模型機功能；也可完成其它設(shè)計性實驗和課程設(shè)計實驗,。在對八位機了解的基礎(chǔ)上,，讓學(xué)生對十六位計算機組成原理有深刻的理解，為FPGA設(shè)計CPU打下堅實基礎(chǔ)。滿足不同層次的教學(xué)的需求,。

一,、性能特點

（1）優(yōu)化的硬件設(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）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),。

（3）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,。

（4）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,。

（5）提供多種工作方式,，支持手動、脫機,、聯(lián)機。

（6）提供三總線接口和鎖緊插座,，支持I/O擴展,。

（7）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）強大的指令功能,，支持多種尋址方式和中斷、子程序調(diào)用等,。

（9）豐富的調(diào)試手段,，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,，方便用戶查找歷史記錄。

（11）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,。

（12）系統(tǒng)可選配十六位擴展卡,，可做十六位的組成原理實驗,。該十六位擴展卡提供示例程序,。數(shù)據(jù)和地址均為十六位,，是的16位機。十六位機特點：

1,、AT89S52單片機，主要用于接收PC機命令,，完成16位程序存儲器讀寫,，管理模型機運行、暫停等功能,。

2,、ISPLSI1032E是邏輯控制芯片,，負責(zé)單片機和模型機總線切換。

3,、EP1C6是模型機主控芯片,，相應(yīng)管腳已連好，IDC2是EP1C6芯片的下載接口,，再配合FPGA實驗板的PC機調(diào)試軟件,，可方便地進行各種實驗。

4,、IDT71V016是64K×16位存儲器,，是模型機的程序存儲器，能保存大容量程序,。

5,、四位8段數(shù)碼管，用于顯示模型機內(nèi)部寄存器,、總線的值,，在設(shè)計時可將需要觀察的內(nèi)部寄存器、總線值送A,，再通過OUT指令送到數(shù)碼管顯示,。兩只GAL16V8是四位數(shù)碼管16進制譯碼。

6,、L7～L0是8個發(fā)光二極管,，用于顯示模型機內(nèi)部狀態(tài)，例如：進位標志,、零標志,、中斷申請標志等。

7,、K0（7…0）～K4（7…0）是40個開關(guān),，用于輸入外部信號，例如,，在做單步實驗時,，這些開關(guān)可用來輸入地址總線值、數(shù)據(jù)總線值,、控制信號等。

8,、 FPGA 右方的擴展座是38 個擴展的IO 信號,，當(dāng)實驗中需要另外的輸入輸出腳時可以使用這些擴展腳,。

9、提供FPGA實驗板和PC機調(diào)試軟件,。

（13）系統(tǒng)可保存文件和調(diào)入文件,，并提供PC機下載。

二,、詳細組成

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)需要切換開關(guān)選擇任何一種,。

實驗主板有：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，十六位機擴展接口,， 通信選擇開關(guān)等,。

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

（5）PC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(選配芯片）

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）…（12）為微程序或組合邏輯控制,。

十六位機擴展部分實驗（選配實驗板）

（13）十六位ALU 實驗

（14）十六位寄存器實驗

（15）十六位寄存器組實驗

（16）十六位指令計數(shù)器PC 實驗

（17）中斷控制實驗

（18）十六位模型機的總體實驗