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CPTH超強型計算機組成原理與係統結構實驗儀

我公司吸收了國內先進的計算機組成原理實驗儀的優點,研製開發了一款性能優越，功能強大的計算機組成原理與係統結構實驗儀。係統電路采用了多片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,使教學的過程輕鬆自如。

一、係統特點

⑴先進的硬件設計，充分展示計算機結構模型，每個模塊均有實時監視，模塊間線條明快，數據/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。

⑶ 開放的軟硬件設計，支持用戶新建指令/微指令的係統設計。

⑷控製器的有機結合，隻需撥動選擇開關，就可實現微程序或組合邏輯控製的切換。

⑸提供多種工作方式，支持手動、脫機、聯機。

⑹提供三總線接口和鎖緊插座，支持I/O擴展。

⑺提供多種指令係統，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、調用等。

⑼豐富的調試手段，具有單步、微單步、運行、暫停等功能。

⑽提供聯機調試軟件，自帶編譯器、支持彙編語言源程序調試，圖形化動態顯示計算機結構模型的數據/指令流向,操作曆史記錄狀態顯示，方便用戶查找曆史記錄。

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係，可讓學生在實驗時直觀地觀測到指令與時序的關係，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,在線動態修改寄存器、程序/微程序計數器、程序/微程序存貯器的內容。

⒀係統可選配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。數據和地址均為16位，是真正的16位機

⒁係統可保存文件和調入文件，並提供PC機下載

二、係統組成

係統由實驗主板、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，微程序控製器UM，組合邏輯控製單元，三總線接口，擴展座、二進製開關電平輸出/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。

三、實驗項目

（1）寄存器讀寫實驗

（2）運算器八種運算實驗

（3）數據輸出/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（微程控製器）

實驗1：數據傳送/輸入/輸出實驗

實驗2：數據運算實驗（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

(10) 組合邏輯控製器實驗

(11) 設計指令/微指令係統.

（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)為手動微代碼控製，(9)—(10)為微程序或組合邏輯控製.

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）十六位指令計數器PC 實驗

X（17）中斷控製實驗

X（18）十六位模型機的總體實驗

上一個產品：自控原理與計算機控製實驗儀

下一個產品：電工技術實驗箱

TW-JX02計算機組成原理與係統結構教學實驗平台

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，微程序控製器uEM，組合邏輯控製單元，三總線接口，40芯鎖緊擴展座、二進製開關電平輸出/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，CPT16十六位機擴展板，通信選擇開關。

二、結構要求

（1）為充分展示計算機結構模型，每個模塊需有數碼管實時監視，模塊間線條明快，數據/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。

（3）支持用戶新建指令/微指令的係統設計。

（4）實驗方便，隻需撥動選擇開關，就可實現微程序或組合邏輯控製的切換。

（5）需提供多種工作方式，支持手動、脫機、聯機。

（6）需提供三總線接口和鎖緊插座，支持I/O擴展。

（7）需提供多種指令係統，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、子程序調用等。

（9）調試方式需支持具有單步、微單步、運行、暫停等功能。

（10）提供聯機調試軟件，自帶編譯器、支持彙編語言源程序調試，圖形化動態顯示計算機結構模型的數據/指令流向,操作曆史記錄狀態顯示，方便查找曆史記錄。

（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係。

（12）實驗箱需提供LCD液晶顯示，通過實驗箱或PC機鍵盤,在線動態修改寄存器、程序/微程序計數器、程序/微程序存貯器的內容。

（13）實驗箱提供串口或USB接口,聯接PC機仿真調試。

（14）有8位機與16位機切換功能。

四、實驗內容要求（至少需包括以下實驗內容）：

實驗箱有配套的實驗環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（微程控製器）、數據傳送/輸入/輸出實驗、數據運算實驗（加/減法/或）及移位/取反實驗、轉移實驗、調用實驗、中斷實驗；

體係結構類實驗：指令流水實驗、RISC模型機、組合邏輯控製器實驗、設計指令/微指令係統；

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、十六位指令計數器PC實驗、中斷控製實驗、十六位體係結構模型實驗。