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行業(yè)新聞
2020年6月15日

八位、十六位計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)箱,計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)儀

SB-CPTH+八位、十六位計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)箱

一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介

計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)箱 CPTH+是我公司吸收了國(guó)內(nèi)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)儀的優(yōu)點(diǎn),研制開發(fā)的一款八位、十六位兼容設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)組成原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀,系統(tǒng)由八位機(jī)主板和十六位機(jī)擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(guò)程和模型機(jī)的實(shí)現(xiàn)。擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)板以十六位機(jī)模式,用12萬(wàn)門EP1C6芯片構(gòu)建模型機(jī)所有部件,并配置64K×16位存儲(chǔ)器,通過(guò)VHDL語(yǔ)言編程,可設(shè)計(jì)16位機(jī)的部件和模型機(jī),學(xué)生將設(shè)計(jì)好的電路下載到FPGA芯片上,實(shí)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(jì)性實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在對(duì)八位機(jī)了解的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生對(duì)十六位計(jì)算機(jī)組成原理有更深刻的理解,實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍,為FPGA設(shè)計(jì)CPU打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。滿足不同層次的教學(xué)的需求。系統(tǒng)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(guò)程輕松自如。

二、系統(tǒng)特點(diǎn)

1)先進(jìn)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)模塊均有數(shù)碼管實(shí)時(shí)監(jiān)視,模塊間線條明快,數(shù)據(jù)/指令流向一目了然。

2)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)。

3)開放的軟硬件設(shè)計(jì),支持用戶新建指令/微指令的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

4)控制器的有機(jī)結(jié)合,只需撥動(dòng)選擇開關(guān),就可實(shí)現(xiàn)微程序或組合邏輯控制的切換。

5)提供多種工作方式,支持手動(dòng)、脫機(jī)、聯(lián)機(jī)。

6)提供三總線接口和鎖緊插座,支持I/O擴(kuò)展。

7)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)。

8)強(qiáng)大的指令功能,支持多種尋址方式和中斷、子程序調(diào)用等。

9)豐富的調(diào)試手段,具有單步、微單步、運(yùn)行、暫停等功能。

10)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,方便用戶查找歷史記錄。

11)提供30路邏輯分析波形圖(示波器),可讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)時(shí)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。

12)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,在線動(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。

13)系統(tǒng)可選配十六位擴(kuò)展卡,可做十六位的組成原理實(shí)驗(yàn)。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)。十六位機(jī)特點(diǎn):

1、AT89S52單片機(jī),主要用于接收PC機(jī)命令,完成16位程序存儲(chǔ)器讀寫,管理模型機(jī)運(yùn)行、暫停等功能。

2、ISPLSI1032E是邏輯控制芯片,負(fù)責(zé)單片機(jī)和模型機(jī)總線切換。

3、EP1C6是模型機(jī)主控芯片,相應(yīng)管腳已連好,IDC2EP1C6芯片的下載接口,再配合FPGA實(shí)驗(yàn)板的PC機(jī)調(diào)試軟件,可方便地進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)。

4、IDT71V01664K×16位存儲(chǔ)器,是模型機(jī)的程序存儲(chǔ)器,能保存大容量程序。

5、四位8段數(shù)碼管,用于顯示模型機(jī)內(nèi)部寄存器、總線的值,在設(shè)計(jì)時(shí)可將需要觀察的內(nèi)部寄存器、總線值送A,再通過(guò)OUT指令送到數(shù)碼管顯示。兩只GAL16V8是四位數(shù)碼管16進(jìn)制譯碼。

6L7L08個(gè)發(fā)光二極管,用于顯示模型機(jī)內(nèi)部狀態(tài),例如:進(jìn)位標(biāo)志、零標(biāo)志、中斷申請(qǐng)標(biāo)志等。

7、K07…0)~K47…0)是40個(gè)開關(guān),用于輸入外部信號(hào),例如,在做單步實(shí)驗(yàn)時(shí),這些開關(guān)可用來(lái)輸入地址總線值、數(shù)據(jù)總線值、控制信號(hào)等。

8、 EP1C6 右方的EX1座表示38 個(gè)擴(kuò)展的IO 信號(hào),當(dāng)實(shí)驗(yàn)中需要另外的輸入輸出腳時(shí)可以使用這些擴(kuò)展腳。

9、提供FPGA實(shí)驗(yàn)板和PC機(jī)調(diào)試軟件。

14)系統(tǒng)可保存文件和調(diào)入文件,并提供PC機(jī)下載。

三、系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由實(shí)驗(yàn)主板、仿真調(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(shí)驗(yàn)主板有:累加器A,暫存器W,運(yùn)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(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)。

四、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)

4UPC實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1UPC1實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)2UPC打入實(shí)驗(yàn)

5PC實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1PC1實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)2PC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) 8RISC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)18255擴(kuò)展I/O口實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn) 28253擴(kuò)展定時(shí)器實(shí)驗(yàn)

注:實(shí)驗(yàn)(18)為手動(dòng)微代碼控制,(912)為微程序或組合邏輯控制.

 

A865微機(jī)原理與單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱 

微機(jī)控制與仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室 

嵌入式實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng) 

模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱 

數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱,設(shè)計(jì)型(基礎(chǔ)型) 

數(shù)字邏輯測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 

綜合型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)  

DSP實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng) 

超強(qiáng)型計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)箱 

高頻電路實(shí)驗(yàn)箱 

單片機(jī)、微機(jī)原理及接口技術(shù)二合一實(shí)驗(yàn)箱 

自控/計(jì)控原理實(shí)驗(yàn)箱 

自控原理與計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)箱 

八位、十六位計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)箱 

數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱 

新型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 

數(shù)字模擬電路實(shí)驗(yàn)箱 

模數(shù)電二合一試驗(yàn)箱 

電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱 

電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱 

電路原理實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 

模擬電路技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)字電路技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱、電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱 

電路分析實(shí)驗(yàn)箱、電路原理實(shí)驗(yàn)箱 

運(yùn)動(dòng)控制實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、CPTH超強(qiáng)型計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀 

通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方案

通信與信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)箱

通信系統(tǒng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 

通信技術(shù),電氣工程實(shí)訓(xùn) 

信號(hào)與系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)箱 

移動(dòng)通信系統(tǒng)、通信原理實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 

程控交換綜合實(shí)驗(yàn)箱

光纖通信教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

光纖通信綜合實(shí)驗(yàn)箱

高頻電子線路實(shí)驗(yàn)箱  

通信原理綜合實(shí)驗(yàn)箱

現(xiàn)代通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

微波及天線綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)箱

單片機(jī)開發(fā)實(shí)驗(yàn)箱、萬(wàn)能單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱

交流電路實(shí)驗(yàn)箱

直流電路實(shí)驗(yàn)箱

單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱

單片機(jī)開發(fā)實(shí)驗(yàn)箱、萬(wàn)能單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱

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