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我公司吸收了*進(jìn)的計(jì)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*,，功能強(qiáng)大的*型計(jì)算機(jī)組成原理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)箱。*型計(jì)算機(jī)組成原理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)箱系統(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良好的硬件設(shè)計(jì),，充分展示計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)模型,，每個(gè)模塊均有實(shí)時(shí)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(shí)配備CPLD,，支持部分模塊的重構(gòu)。

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

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(jì)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(shí)序的關(guān)系,，可讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)直觀地觀測到指令與時(shí)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(jì)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

*型計(jì)算機(jī)組成原理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)箱由實(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(jì)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(jì)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(shí)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.

* 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)：

*（13）十六位ALU 實(shí)驗(yàn)

*（14）十六位寄存器實(shí)驗(yàn)

*（15）十六位寄存器組實(shí)驗(yàn)

*（16）十六位指令計(jì)數(shù)器PC 實(shí)驗(yàn)

*（17）中斷控制實(shí)驗(yàn)

*（18）十六位模型機(jī)的總體實(shí)驗(yàn)

四,、上位軟件截圖

(1) 具有微程序?qū)崟r(shí)流程圖界面，可從微程序運(yùn)行角度來觀察和調(diào)試計(jì)算機(jī)指令運(yùn)行過程,。 
(2) RISC結(jié)構(gòu)模型計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)圖形調(diào)試界面,。(調(diào)試時(shí)需調(diào)入RISC微指令系統(tǒng)和程序riscfile.mic)

（3）指令流水結(jié)構(gòu)模型計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)圖形調(diào)試界面。(調(diào)試時(shí)需調(diào)入指令流水微指令系統(tǒng)和程序INSFILE2.mic) 

(4) 重疊結(jié)構(gòu)模型計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)圖形調(diào)試界面,。(調(diào)試時(shí)需調(diào)入重疊結(jié)構(gòu)微指令系統(tǒng)和程序INSFILE1.mic) 

(5) 運(yùn)算器,、存儲器、控制器等計(jì)算機(jī)各部件的實(shí)時(shí)動態(tài)圖形調(diào)試界面,豐富的調(diào)試手段,，具有單步,、微單步、運(yùn)行,、暫停等功能,圖形畫面以不同顏色實(shí)時(shí)顯示不同數(shù)據(jù)流向,，簡潔明了，生動形象,。

(6)圖示幫助界面,，點(diǎn)擊相應(yīng)的寄存器或存儲器模塊，即可查看該單元硬件電路圖,。

（7）提供邏輯分析儀功能：老師可通過電化教學(xué)設(shè)備向?qū)W生現(xiàn)場展示指令與時(shí)序的關(guān)系,，可讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)直觀地觀測到指令與時(shí)序的關(guān)系,，可有效的提高教學(xué)效果。