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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(kāi)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(lèi)幫助信息,使教學(xué)的過(guò)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(xiàn)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(kāi)放的軟硬件設(shè)計(jì)，支持用戶(hù)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(dòng)選擇開(kāi)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(dòng)、脫機(jī)、聯(lián)機(jī)。

⑹提供三總線(xiàn)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(xiàn)、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(yǔ)言源程序調(diào)試，圖形化動(dòng)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(hù)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(cè)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(guò)實(shí)驗(yàn)儀或PC機(jī)鍵盤(pán),在線(xiàn)動(dòng)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(kāi)關(guān)電源組成。

配有USB和串口兩種通信方式，用戶(hù)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(xiàn)接口，擴(kuò)展座、二進(jìn)制開(kāi)關(guān)電平輸出/顯示，邏輯筆、管理單片機(jī)、4×6鍵盤(pán)，字符式LCD，RS232通訊接口，十六位機(jī)擴(kuò)展接口， 通信選擇開(kāi)關(guān)。

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

（1）寄存器讀寫(xiě)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(xiě)實(shí)驗(yàn)

（7）微程序讀寫(xiě)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(dòng)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(lái)觀察和調(diào)試計(jì)算機(jī)指令運(yùn)行過(guò)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(chǔ)器、控制器等計(jì)算機(jī)各部件的實(shí)時(shí)動(dòng)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(huà)面以不同顏色實(shí)時(shí)顯示不同數(shù)據(jù)流向，簡(jiǎn)潔明了，生動(dòng)形象。

(6)圖示幫助界面，點(diǎn)擊相應(yīng)的寄存器或存儲(chǔ)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(guò)電化教學(xué)設(shè)備向?qū)W生現(xiàn)場(chǎng)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(cè)到指令與時(shí)序的關(guān)系，可有效的提高教學(xué)效果。