北京聯(lián)合大學(xué)特殊教育學(xué)院-CPTH1超強(qiáng)型計算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀
我公司吸收了國內(nèi)先進(jìn)的計算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)儀的優(yōu)點(diǎn),研制開發(fā)了一款性能優(yōu)越，功能強(qiáng)大的計算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀。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先進(jìn)的硬件設(shè)計，充分展示計算機(jī)結(jié)構(gòu)模型，每個模塊均有實(shí)時監(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，同時配備CPLD，支持部分模塊的重構(gòu)。
⑶ 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。
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）,充分展示指令與時序的關(guān)系，可讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時直觀地觀測到指令與時序的關(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
系統(tǒng)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.
X 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)：
X（13）十六位ALU 實(shí)驗(yàn)
X（14）十六位寄存器實(shí)驗(yàn)
X（15）十六位寄存器組實(shí)驗(yàn)
X（16）十六位指令計數(shù)器PC 實(shí)驗(yàn)
X（17）中斷控制實(shí)驗(yàn)
X（18）十六位模型機(jī)的總體實(shí)驗(yàn)
