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SYL-CPTH/CPTH+ 超强型计算机组成原理与系统结构实验箱

SYL-CPTH/CPTH+ 超强型计算机组成原理与系统结构实验箱
产品介绍

一、超强型计算机组成原理与系统结构实验箱描述

SYL-CPTH+在SYL-CPTH八位机的基础上增加十六位机接口,通过选配CPT16十六位机扩展实验板,完成十六位计算机组成原理实验,是八位、十六位兼容的理想实验系统,满足不同层次的教学。系统由八位机主板和十六位机扩展实验板组成,主板以八位机模式,用TTL74系列器件加多片在线可编程CPLD构建模型机部件,大大提高了实验系统可靠性和二次开发的灵活性,让学生以可视方式观察CPU内各部件工作过程和模型机的实现。扩展实验板以十六位机模式,用12万门EP1C6芯片构建模型机所有部件,并配置64K×16位存储器,通过VHDL语言编程,可设计16位机的部件和模型机,学生将设计好的电路下载到FPGA芯片上,实现16位机的部件和模型机功能;也可完成其它设计性实验和课程设计实验。在对八位机了解的基础上,让学生对十六位计算机组成原理有更深刻的理解,实现质的飞跃,为FPGA设计CPU打下坚实基础。满足不同层次的教学的需求。系统软件提供了详尽的信息窗口、运行图表和多类帮助信息,使教学的过

超强型计算机组成原理与系统结构实验箱

二、超强型计算机组成原理与系统结构实验箱特点:

(1)先进的硬件设计,充分展示计算机结构模型,每个模块均有数码管实时监视,模块间线条明快,数据/指令流向一目了然。

(2)完善的硬件配置,实验电路以分立器件为主,同时配备CPLD支持部分模块的重构。

(3)开放的软硬件设计,支持用户新建指令/微指令的系统设计。

(4)控制器的有机结合,只需拨动选择开关,就可实现微程序或组合逻辑控制的切换。

(5)提供多种工作方式,支持手动、脱机、联机。

(6)提供三总线接口和锁紧插座,支持I/O扩展。

(7)提供多种指令系统,支持基本模型机、指令流水线、RISC模型机实验。

(8)强大的指令功能,支持多种寻址方式和中断、子程序调用等。

(9)丰富的调试手段,具有单步、微单步、运行、暂停等功能。

(10)提供联机调试软件,自带编译器、支持汇编语言源程序调试,图形化动态显示计算机结构模型的数据/指令流向,操作历史记录状态显示,方便用户查找历史记录。

(11)提供30路逻辑分析波形图,可让学生在实验时实时地观测到指令与时序的关系,可有效的提高教学效果。

(12)实验箱提供LCD液晶显示,通过实验箱或PC机键盘,在线动态修改寄存器、程序/微程序计数器、程序/微程序存贮器的内容。

(13)实验箱提供串口或USB接口,联接PC机仿真调试,出厂配置为串口。

(14)增加十六位机接口,如选配我公司厂生产的SYL-CPT16十六位机扩展板,完成十六位计算机组成原理实验。

(15)十六位机扩展部分主要是基于EDA设计的FPGA实验板,它的核心器件是Altera公司的10万门EP1K100的FPGA芯片,同时配备单片机管理监控和PC机通信,完成16位机的汇编源程编译、下载、运行等功能,详见《SYL-CPT16十六位机扩展板简介》。

三、超强型计算机组成原理与系统结构实验箱组成:

系统由实验主板、仿真调试软件、内置开关电源组成。

实验主板有:累加器A,暂存器W,运算器ALU,直通D/左移L/右移R单元,寄存器组R0—R3,中断向量IA,堆栈ST,程序计数器PC,地址寄存器MAR,输入IN,输出OUT,存贮器EM,微地址UPC,指令寄存器IR,微程序控制器uEM,组合逻辑控制单元,三总线接口,40芯锁紧扩展座、二进制开关电平输出/显示,逻辑笔、管理单片机89S52、4×6键盘,字符式LCD,RS232/USB通讯接口,CPT16十六位机扩展接口,通信选择开关。

四、超强型计算机组成原理与系统结构实验箱实验项目:

(1)寄存器读写实验

(2)运算器八种运算实验

(3)数据输出/移位实验

(4)UPC实验

实验1:UPC加1实验

实验2:UPC打入实验

(5)PC实验

实验1:PC加1实验

实验2:PC打入实验

(6)存贮器读写实验

(7)微程序读写实验

(8)中断实验

(9)模型机综合实验(微程控制器)

实验1:数据传送/输入/输出实验

实验2:数据运算实验(加/减法/或)

实验3:移位/取反实验

实验4:转移实验

实验5:调用实验

实验6:中断实验

实验7:指令流水实验

实验8:RISC模型机

(10)组合逻辑控制器实验

(11)设计指令/微指令系统.

(12)扩展实验

实验1:8255扩展I/O口实验

实验2:8253扩展定时器实验

注:实验(1)…(8)为手动微代码控制,(9)…(12)为微程序或组合逻辑控制.

*以下为SYL-CPTH+十六位机扩展部分实验:

*(13)十六位ALU实验

*(14)十六位寄存器实验

*(15)十六位寄存器组实验

*(16)十六位指令计数器PC实验

*(17)中断控制实验

*(18)十六位模型机的总体实验

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