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十六位計算機組成原理與系統(tǒng)結構實驗儀性能特點
八位/十六位兼容設計的計算機組成原理和系統(tǒng)結構實驗儀，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構建模型機部件，大大提高了實驗系統(tǒng)可靠性和二次開發(fā)的靈活性,讓學生以可視方式觀察CPU內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,，可設計16位機的部件和模型機，學生將設計好的電路下載到FPGA芯片上,，實現(xiàn)16位機的部件和模型機功能,；也可完成其它設計性實驗和課程設計實驗。在對八位機了解的基礎上,，讓學生對十六位計算機組成原理有更深刻的理解，為FPGA設計CPU打下堅實基礎,。滿足不同層次的教學的需求,。
性能特點：
優(yōu)化的硬件設計，充分展示計算機結構模型,，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,。
開放的軟硬件設計，支持用戶新建指令/微指令的系統(tǒng)設計,。
控制器的有機結合,，只需撥動選擇開關，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,、聯(lián)機,。
提供三總線接口和鎖緊插座，支持I/O擴展,。
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,。
指令功能,，支持多種尋址方式和中斷、子程序調用等,。
豐富的調試手段,，具有單步、微單步,、運行,、暫停等功能。
提供聯(lián)機調試軟件,，自帶編譯器,、支持匯編語言源程序調試，圖形化動態(tài)顯示計算機結構模型的數(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/微程序存貯器的內容。
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,，是真正的16位機,。
系統(tǒng)可保存文件和調入文件，并提供PC機下載,。
詳細組成：
系統(tǒng)由實驗主板,、調試軟件、內置開關電源組成,。
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：轉移實驗
實驗5：調用實驗
實驗6：中斷實驗
實驗7：指令流水實驗
實驗8：RISC模型機
組合邏輯控制器實驗
設計指令/微指令系統(tǒng).
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。
XCB-X05數(shù)字電路實驗箱
實驗箱由鋁木合金箱體,、開關電源,、常用信號源和實驗電路區(qū)組成,。其中實驗電路采用開放式形式,，用戶可根據(jù)需求靈活搭接。以滿足不同專業(yè),、不同層次學生的教學實驗要求,。本實驗箱適用于本專科,、高職高專院校所有電類和非電類專業(yè)《數(shù)字電子技術》課程的實驗,、實訓和創(chuàng)新設計。
技術指標：
電源：采用高性能,、高可靠開關型穩(wěn)壓電源,，具有短路保護、過載保護及自動恢復功能,。
輸入：AC 220V±10%
輸出：DC 5V/2A,，DC ±12V/0.5A，均帶有短路保護,，其中+5V電源帶有短路報警功能,。
信號源：
單脈沖：有四路單脈沖電路，每路產生一個寬的正單脈沖和一個窄的正單脈沖，其中二路在產生正脈沖的同時還產生一個負脈沖 ,。寬單脈沖和負脈沖的寬度與按下按鍵的時間一致,，窄單脈沖寬度與輸入的時鐘信號相等。按下一個按鍵,，能夠在四個輸出上各產生一個窄單脈沖,，四個單脈沖依次相差一個時鐘周期。
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)可調方波1KHZ～100KHZ。
16位邏輯電平開關：可輸出“0",、“1"電平,，同時帶有電平指示，開關狀態(tài)一目了然,。
16位邏輯電平指示：由紅,、綠、黃,、白16只LED及驅動電路組成,，正邏輯顯示。
數(shù)字顯示: 6位7段LED數(shù)碼管及十六進制譯碼器組成,。供數(shù)字鐘,、日歷等實驗顯示用。
蜂鳴器及驅動電路,。提供時鐘報時,、報警、音樂用等發(fā)聲裝置,。
內置10K,、22K、100K電位器,，作可變電阻用,。
有四組BCD碼撥碼盤,，可產生四組BCD碼數(shù)字信號。
內置50MHZ液晶顯示頻率計,。用作頻率測量,。
開放式實驗區(qū)，提供18只IC園孔插座（2只IC8,，6只IC14,，6只IC16，4只IC20,，園孔插座接觸好,，耐插拔；另有1個IC40的鎖緊插座用于部分擴展實驗,，如A/D或D/A等,。
全部信號的引出插孔均采用2號鍍金孔，不氧化,，不退色,。實驗連接線采用帶彈簧片的鍍金自鎖緊接插頭或防轉插頭，接線的可靠性好,。
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，方便擴展,。
參考外形尺寸：560×360×148mm,，鋁木合金材料，綠色環(huán)保,造型美觀大方,。
基本實驗：
門電路邏輯功能及測試實驗
組合邏輯電路（半加器,、全加器及邏輯運算）的設計實驗
觸發(fā)器實驗（一）R-S,、D,、JK
觸發(fā)器實驗（二）三態(tài)輸出觸發(fā)器、鎖存器
時序電路測試與研究
集成計數(shù)器及寄存器實驗
譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器實驗
波形產生及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器實驗
555時基電路實驗
擴展實驗：
CMOS門電路測試實驗
TS,、OC門的功能測試及應用實驗
TTL不同系列芯片性能和參數(shù)的測定實驗
門電路的驅動能力測試實驗
邏輯筆實驗與分析實驗
TTL與CMOS相互連接實驗
MSI加法器實驗
競爭冒險實驗
觸發(fā)器應用實驗
寄存器及其應用實驗
計數(shù)器MSI芯片的應用
時序電路應用實驗
順序脈沖和脈沖分配器電路
施密特觸發(fā)器及其應用實驗
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及其應用實驗
多路模擬開關及其應用實驗
數(shù)字定時器實驗
電壓變換器實驗
四路優(yōu)先判斷電路實驗
配套附件和資料：
實驗導線共25根
電源線1根
保險絲2只
實驗指導書1本
附：使用本實驗箱需配套儀器儀表：萬用表和示波器