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八位/十六位計算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實驗移位/取反實驗
八位/十六位兼容設(shè)計的計算機(jī)組成原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實驗儀,，系統(tǒng)由八位機(jī)主板和十六位機(jī)擴(kuò)展實驗板組成,，主板以八位機(jī)模式,，用TTL74系列器件加多片在線可編程CPLD構(gòu)建模型機(jī)部件,，大大提高了實驗系統(tǒng)可靠性和二次開發(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(jī)的實現(xiàn),。擴(kuò)展實驗板以十六位機(jī)模式,，用12萬門FPGA芯片構(gòu)建模型機(jī)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(jī)的部件和模型機(jī)，學(xué)生將設(shè)計好的電路下載到FPGA芯片上,，實現(xiàn)16位機(jī)的部件和模型機(jī)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(jī)了解的基礎(chǔ)上,，讓學(xué)生對十六位計算機(jī)組成原理有更深刻的理解,，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,。
性能特點：
優(yōu)化的硬件設(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,。
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)。
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,。
控制器的有機(jī)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,。
提供多種工作方式，支持手動,、脫機(jī)、聯(lián)機(jī),。
提供三總線接口和鎖緊插座,，支持I/O擴(kuò)展。
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)實驗,。
指令功能,，支持多種尋址方式和中斷、子程序調(diào)用等,。
豐富的調(diào)試手段,，具有單步、微單步,、運行,、暫停等功能。
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,。
實驗儀提供LCD液晶顯示，通過實驗儀或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,。
系統(tǒng)可選配十六位擴(kuò)展卡，可做十六位的組成原理實驗,。該十六位擴(kuò)展卡提供示例程序,。數(shù)據(jù)和地址均為十六位，是真正的16位機(jī),。
系統(tǒng)可保存文件和調(diào)入文件,，并提供PC機(jī)下載。
詳細(xì)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(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,，十六位機(jī)擴(kuò)展接口， 通信選擇開關(guān)等。
實驗項目：
寄存器讀寫實驗
運算器八種運算實驗
數(shù)據(jù)輸出/移位實驗
UPC實驗
PC實驗
存貯器讀寫實驗
微程序讀寫實驗
中斷實驗
模型機(jī)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(jī)
組合邏輯控制器實驗
設(shè)計指令/微指令系統(tǒng).
擴(kuò)展實驗(選配芯片）
實驗1：8255擴(kuò)展I/O口實驗
實驗2：8253擴(kuò)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,。
電子技術(shù)綜合實驗儀
隨著電子科學(xué)技術(shù)是微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字邏輯電路的實驗內(nèi)容得到不斷的更新,，除了可以采用常規(guī)的TTL邏輯器件 (如邏輯門,、觸發(fā)器等小規(guī)模集成電路)進(jìn)行實驗外，也可以采用可編程邏輯器件(包括PLA,，GAL,、CPLD、FPGA等大規(guī)模集成電路),，借助計算機(jī)輔助設(shè)計軟件進(jìn)行數(shù)字電路的設(shè)計和模擬調(diào)試,，這種硬件軟化的實驗方法具有容易設(shè)計、容易修改和容易實現(xiàn)等優(yōu)點,，可有效地提高實驗效率,，正在逐步地替代前一種純硬件邏輯的實驗方法，成為數(shù)字邏輯電路實驗的重要內(nèi)容,。
該實驗儀綜合了許多高等院校數(shù)字邏輯電路教學(xué)實驗經(jīng)驗,，科學(xué)配置實驗項目，既可以完成常規(guī)的數(shù)字電路實驗,，又可以完成利用大規(guī)模邏輯器件（CPLD/FPGA）進(jìn)行數(shù)字邏輯設(shè)計的實驗,，以取代復(fù)雜的傳統(tǒng)TTL/COMS硬件設(shè)計。促使學(xué)生理論聯(lián)系實際,，培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計,、組裝和調(diào)試數(shù)字電路的基本技能,，掌握數(shù)字邏輯電路實驗方法，并為掌握后繼專業(yè)學(xué)科打好基礎(chǔ),。
系統(tǒng)配置及特點
1,、電源：
輸入：AC 220V±10%
輸出：DC 5V/3A，DC ±12V/0.5A
2,、信號源：
（1）單脈沖：有四路單脈沖電路,，每路產(chǎn)生一個寬的正單脈沖和一個窄的正單脈沖，其中二路在產(chǎn)生正脈沖的同時還產(chǎn)生一個負(fù)脈沖,。
（2）連續(xù)脈沖：分兩組,，
一組為10路固定頻率的方波：1Hz、10Hz,、100Hz,、1KHz、10KHz,、100KHz,、0.5MHz,、1MHz、5MHz,、10MHz,。
另一組為連續(xù)可調(diào)方波：0Hz～100KHz。
（3）時序脈沖發(fā)生電路及啟?？刂齐娐罚寒a(chǎn)生四路脈沖信號,，脈沖周期與輸入的時鐘信號相同，四個脈沖之間依次相差1個輸入時鐘周期,。
3,、液晶顯示、量程自動切換的電壓,、電阻表：具有數(shù)據(jù)保持功能
電壓測量范圍：-50V ～ +50V
電流測量范圍：0A～ 4A
電阻測量范圍：0 ～ 4MΩ
4,、提供50MHZ液晶顯示頻率計
5、邏輯筆：紅色：高電平,；綠色：低電平,；黃色：高阻；
6,、提供十六進(jìn)制8421撥碼盤二組,；
7、16位邏輯電平開關(guān)：
可輸出“0",、“1"電平,，同時帶有電平指示，當(dāng)開關(guān)置“1"電平時,，對應(yīng)的指示燈亮,，開關(guān)置“0"電平時，對應(yīng)的指示燈滅,，開關(guān)狀態(tài)一目了然,。
8、16位電平指示：
由紅,、綠,、黃、白16只LED及驅(qū)動電路組成,。當(dāng)正邏輯“1"電平輸入時LED點亮,，反之LED熄滅。
9,、數(shù)碼管顯示:
由6位7段LED數(shù)碼管及二―十六進(jìn)制譯碼器組成,。供數(shù)字鐘、日歷等實驗顯示用.
10、提供兩路0～Vx可調(diào)模擬電壓信號源,。輸出Vx為：0～±5V ,、0～±0.5V。
11,、蜂鳴器及驅(qū)動電路,。提供時鐘報時、報警,、音樂用等發(fā)聲裝置,。
12、內(nèi)置1K,、20K,、100K電位器，作可變電阻用,。
13,、開放式實驗區(qū)，提供多種多只 IC園孔插座（6只14芯,、6只16芯,、4只20芯），園孔插座接觸好,，耐插拔,；1只40芯鎖緊插座，可插8～40芯片,。
14,、提供分立元件接插區(qū)，可接插電阻,、電容,、穩(wěn)壓管、二極管和電位器等,，方便擴(kuò)展。
15,、提供高質(zhì)量的實驗面包板,，進(jìn)行擴(kuò)展實驗及創(chuàng)新實驗。
16,、全部信號的引出插孔均采用中型鍍金孔,，不氧化，不變色,。實驗連接線采用鍍金自鎖緊接插頭,，接線的可靠性好。
17、主板上可以擴(kuò)展大規(guī)?？删幊唐骷﨏PLD或FPGA實驗卡,。可選配Lattice公司的1032,，也可根據(jù)用戶需求配置其它公司的器件,，如Aletra 7128，Xilinx 95108,。
18,、可選配模擬電路實驗卡
實驗內(nèi)容：
（一）數(shù)字電路推薦實驗項目：
TTL集成邏輯門的參數(shù)測試與使用
CMOS集成邏輯門的測試
門電路的邏輯功能實驗
常用組合邏輯功能器件的測試
數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用
血型關(guān)系檢測電路和表決電路
RS觸發(fā)器的功能與測試
JK觸發(fā)器邏輯功能及主要參數(shù)測試
移位寄存器的功能測試
十進(jìn)制計數(shù)器（CMOS）
異步計數(shù)器
同步計數(shù)器
計數(shù)、譯碼,、顯示電路實驗
555集成定時器及應(yīng)用
序列檢測器
數(shù)-模轉(zhuǎn)換器
追隨比較型A/D轉(zhuǎn)換電路
人工控制交通燈控制器
汽車尾燈控制電路
數(shù)字鐘電路的設(shè)計
時序電路測試及研究
波形產(chǎn)生及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
A/D 轉(zhuǎn)換電路
D/A轉(zhuǎn)換電路
（二）EDA器件開發(fā)設(shè)計實驗（需選配EDA擴(kuò)展卡）
1,、單元電路設(shè)計實驗：
常用門電路設(shè)計
編碼器/譯碼器設(shè)計
觸發(fā)器及時序電路設(shè)計
同步/異步計數(shù)器設(shè)計
鍵盤掃描實驗
加法器實驗
2、綜合設(shè)計實驗：
SSI組合電路的設(shè)計與冒險競爭觀察
MSI組合電路的設(shè)計
可讀寫寄存器的設(shè)計
3,、研究創(chuàng)新實驗：
數(shù)字頻率計
數(shù)字電子鐘設(shè)計
十字路口交通燈自動控制器的設(shè)計
出租車計費器的設(shè)計
數(shù)字濾波器設(shè)計
DAC,、ADC模型設(shè)計；
數(shù)字模擬綜合系統(tǒng)設(shè)計