MKY-LH-C6JH 計算機(jī)組成原理基礎(chǔ)實驗系統(tǒng)

一、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

  本系統(tǒng)由鋁木合金箱體、開關(guān)電源、系統(tǒng)控制部件、開放式實驗電路區(qū)等組成。全部實驗用信號線的連接采用排線，操作方便，接觸可靠。全部實驗基于中小規(guī)模集成電路，資源向?qū)W生開放，可以完成“計算機(jī)組成原理"、“計算機(jī)結(jié)構(gòu)與邏輯設(shè)計"、“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計"等課程的實驗，本實驗箱適用于本專科院校計算機(jī)專業(yè)和其它相關(guān)專業(yè)的相關(guān)課程的實驗和創(chuàng)新設(shè)計。

二、性能特點(diǎn)

1、硬件系統(tǒng)采用高性能單片機(jī)89S52和LATTICE公司CPLD器件的有機(jī)結(jié)合,使系統(tǒng)的硬件控制電路精簡而可靠。

2、提供手動、自動和聯(lián)機(jī)三種工作方式，滿足不同層次實驗的監(jiān)視需要。

3、具有完善的系統(tǒng)檢測電路和系統(tǒng)保護(hù)電路設(shè)計,使實驗系統(tǒng)更易于維護(hù)和使用。

4、系統(tǒng)自備雙通道邏輯示波器，便于實驗過程中時序信號的測量。

5、系統(tǒng)和電腦采用RS232/USB通信方式。

6、實驗系統(tǒng)采用總線結(jié)構(gòu)，使實驗計算機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單清晰、擴(kuò)展方便、靈活易變等諸多優(yōu)點(diǎn)，實驗時只要少些接線即可。

7、專為本機(jī)配備的動態(tài)集成調(diào)試運(yùn)行軟件以圖形化的界面顯示模型機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)的流向和各種控制信號的狀態(tài)以及時序關(guān)系。

三、技術(shù)指標(biāo)

1、實驗電路工作電源：+5V/2A、±12V/0.5A，每路均帶有短路保護(hù)和自動關(guān)斷功能，每路帶電源指示。其中+5V電源設(shè)計有過壓、過流、欠壓保護(hù)功能，待電路中故障排除后，自動恢復(fù)供電，確保設(shè)備和人身安全。

2、實驗系統(tǒng)的字長為8位、16位兼容設(shè)計。

3、實驗系統(tǒng)的基本指令系統(tǒng)類PC 機(jī)，有多種指令格式，多種尋址方式。

4、主存儲器采用8K字節(jié)靜態(tài)存儲器6264，用于存放用戶程序和數(shù)據(jù)。

5、配運(yùn)算器模塊，由4片4位的算術(shù)邏輯單元74LS181功能發(fā)生器級聯(lián)而成。同時配備1片74LS182,實現(xiàn)進(jìn)位串并級聯(lián)方法，可進(jìn)行8位、16位運(yùn)算器實驗。

6、配備一個超前進(jìn)位產(chǎn)生器74LS182。

7、控制器采用微程序方案實現(xiàn)，控存字長為24位，可用最大容量為1024字節(jié)，且用電可擦寫的E2ROM存儲器芯片組成，支持動態(tài)微程序設(shè)計。

8、實驗系統(tǒng)工作頻率源由555時基電路和74LS123可再觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器組成產(chǎn)生，頻率范圍為330HZ～580HZ。可以同時產(chǎn)生四種不同時序的時鐘信號。

9、實驗系統(tǒng)配有微程序手動輸入并顯示模塊，裝有24個微程序輸入開關(guān)，用于輸入微程序。

10、配有手動16位數(shù)據(jù)輸入模塊，裝有16個數(shù)據(jù)輸入開關(guān)，用于輸入16位數(shù)據(jù)。

11、配8個控制開關(guān)，2個微動開關(guān)，用于手動控制整機(jī)的運(yùn)行和切換運(yùn)行方式等。

12、配2位七段數(shù)碼管以顯示程序運(yùn)行的最后結(jié)果。另配置6個數(shù)碼管。

13、配微地址發(fā)生器模塊和微地址顯示模塊、微地址控制模塊。

14、配數(shù)據(jù)總線顯示模塊，用于顯示數(shù)據(jù)總線上的動態(tài)數(shù)據(jù)。

15、配總線地址顯示模塊，用于顯示地址總線上的動態(tài)地址。

16、配有一個雙向通用移位寄存器，以實現(xiàn)邏輯移位功能。

17、配有指令寄存器和地址寄存器。

18、主機(jī)上設(shè)計有二片大規(guī)模 CPLD 和51單片機(jī)作為整機(jī)的主控器件，可以在自動方式下完成全部部件實驗和整機(jī)模型機(jī)設(shè)計實驗。

19、實驗的連接：模塊間實驗線路的連接：全部信號采用排線連接，操作簡便，實驗導(dǎo)線連接穩(wěn)定可靠。

20、機(jī)箱：堅固型鋁合金型材，厚實的 ABS 塑料包角，參考外形尺寸 478×385×110mm。

21、數(shù)字邏輯電路實驗?zāi)K（選配）

設(shè)計有8路開關(guān)量輸入和8路開關(guān)量輸出和顯示單元、單脈沖發(fā)生單元1路、4位七段數(shù)碼管顯示單元、集成電路接插IC單元(6個IC插座）、蜂鳴器和喇叭驅(qū)動單元等，主要完成數(shù)字邏輯基礎(chǔ)實驗。

五、軟件技術(shù)指標(biāo)

1、實驗系統(tǒng)集成動態(tài)調(diào)試運(yùn)行軟件，實驗原理、目的、芯片、查詢等功能集于一體,便于多媒體教學(xué)。

2、有程序和微程序讀寫功能。

3、以彩色流程圖方式全程監(jiān)視程序的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行結(jié)果。

4、用debug的讀寫存貯菜單，可對寄存器進(jìn)行其輸入數(shù)據(jù)和參數(shù)設(shè)置以及讀出目標(biāo)輸出信息。

5、帶有上位主機(jī)的本系統(tǒng)調(diào)試debug（WIN2K/XP）軟件，對CPU及其組成的實驗計算機(jī)，具有啟、停，程序加載與校驗。

6、在單步、單指、斷點(diǎn)運(yùn)行時，在CPU的跟蹤回收邏輯配合下，debug將自動跟蹤回收顯示CPU內(nèi)部寄存器、總線、狀態(tài)等信息，可及時發(fā)現(xiàn)錯誤。用戶可在CPU的跟蹤回收邏輯里，自己選擇所要看的信息。

六、實驗項目

1、8位算術(shù)邏輯運(yùn)算實驗

2、帶進(jìn)位控制8位算術(shù)邏輯運(yùn)算實驗

3、16位算術(shù)邏輯運(yùn)算實驗

4、移位運(yùn)算器實驗

5、存儲器實驗

6、微控制器實驗

7、基本模型機(jī)的設(shè)計與實現(xiàn)

8、帶移位運(yùn)算的模型機(jī)的設(shè)計與實現(xiàn)

9、復(fù)雜模型機(jī)的設(shè)計與實現(xiàn)

10、帶移位運(yùn)算的模型機(jī)的設(shè)計與實現(xiàn)

11、復(fù)雜模型機(jī)的設(shè)計與實現(xiàn)

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