MKY-LH-C6JH 計算機組成原理基礎實驗系統(tǒng)

一、結構特點

  本系統(tǒng)由鋁木合金箱體、開關電源、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，資源向學生開放，可以完成“計算機組成原理"、“計算機結構與邏輯設計"、“電子系統(tǒng)綜合設計"等課程的實驗，本實驗箱適用于本專科院校計算機專業(yè)和其它相關專業(yè)的相關課程的實驗和創(chuàng)新設計。

二、性能特點

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

2、提供手動、自動和聯機三種工作方式，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)保護電路設計,使實驗系統(tǒng)更易于維護和使用。

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)采用總線結構，使實驗計算機具有結構簡單清晰、擴展方便、靈活易變等諸多優(yōu)點，實驗時只要少些接線即可。

7、專為本機配備的動態(tài)集成調試運行軟件以圖形化的界面顯示模型機內部數據的流向和各種控制信號的狀態(tài)以及時序關系。

三、技術指標

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

2、實驗系統(tǒng)的字長為8位、16位兼容設計。

3、實驗系統(tǒng)的基本指令系統(tǒng)類PC 機，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據。

5、配運算器模塊，由4片4位的算術邏輯單元74LS181功能發(fā)生器級聯而成。同時配備1片74LS182,實現進位串并級聯方法，可進行8位、16位運算器實驗。

6、配備一個超前進位產生器74LS182。

7、控制器采用微程序方案實現，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)多諧振蕩器組成產生，頻率范圍為330HZ～580HZ。可以同時產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，用于輸入微程序。

10、配有手動16位數據輸入模塊，裝有16個數據輸入開關，用于輸入16位數據。

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

12、配2位七段數碼管以顯示程序運行的最后結果。另配置6個數碼管。

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、配數據總線顯示模塊，用于顯示數據總線上的動態(tài)數據。

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，以實現邏輯移位功能。

17、配有指令寄存器和地址寄存器。

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

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，實驗導線連接穩(wěn)定可靠。

20、機箱：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、數字邏輯電路實驗模塊（選配）

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

五、軟件技術指標

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

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)視程序的運行狀態(tài)和運行結果。

4、用debug的讀寫存貯菜單，可對寄存器進行其輸入數據和參數設置以及讀出目標輸出信息。

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

6、在單步、單指、斷點運行時，在CPU的跟蹤回收邏輯配合下，debug將自動跟蹤回收顯示CPU內部寄存器、總線、狀態(tài)等信息，可及時發(fā)現錯誤。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位算術邏輯運算實驗

2、帶進位控制8位算術邏輯運算實驗

3、16位算術邏輯運算實驗

4、移位運算器實驗

5、存儲器實驗

6、微控制器實驗

7、基本模型機的設計與實現

8、帶移位運算的模型機的設計與實現

9、復雜模型機的設計與實現

10、帶移位運算的模型機的設計與實現

11、復雜模型機的設計與實現

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