计算机组成原理实验系统
计算机实验系统系统组成:系统由实验主板、调试软件、内置开关电源组成。
实验主板:累加器A,暂存器W,寄存器组R0—R3,运算器ALU,直通D/左移L/右移R单元,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UM,组合逻辑控制单元,三总线接口,扩展座、二进制开关电平输出/显示,逻辑笔、管理单片机、4×6键盘,字符式LCD,USB等。
系统功能:⑴能充分展示计算机结构模型,每个模块均有实时监视、数据/指令流向。⑵配备CPLD,支持部分模块的重构。⑶支持用户新建指令/微指令的系统设计,根据教学需要,可自定义控制器、微指令、指令系统。⑷控制器拨动选择开关实现微程序或组合逻辑控制的切换。⑸支持手动、脱机、联机多种工作方式。⑹具有存储器读写信号线和输入输出读写信号线、中断信号线、DMA控制信号线等,支持I/O扩展。⑺支持多种指令系统,支持基本模型机、指令流水线、RISC模型机实验。⑻支持多种寻址方式和中断、调用等。⑼具有单步、微单步、运行、暂停等调试手段功能。⑽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,同时记录显示微程序运行轨迹。(10)支持逻辑分析波形图展示指令与时序的关系,各部件中信号、内总线、外部地址信号、数据信号、控制信号、中断信号、DMA应答信号、至少4路用户选择的信号等实时采集、显示,可保存、回放;(11) 具有系统自动检测功能,能精确显示故障位置和芯片;(12) 支持实验仪或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。
微机原理与接口实验系统
硬件:(1)16位微机系统扩展: CPU(8088),系统控制芯片,64K监控程序存储器,64K用户程序和数据存储器,64K实验程序存储器,开放式4*6键盘电路(采用PC键盘),开放式6位动态数码管显示电路,配有USB通信方式。(2)32位接口单元:32位开关逻辑电平输入/ 输出显示电路,32位I/O接口电路,32存储器电路,32位PCI 接口驱动电路,32位PCI 接口卡。(3)输入/ 输出:128*64 LCD图文电路(或字符式1602 LCD),8位开关逻辑电平输入/ 输出电路,单脉冲发生器,8MH时钟分频,16*16 LED点阵电路,音频功放,0~5V可调模拟量,PWM电路、射极跟随器,打印口,用户串行接口。(4)常用接口芯片:74LS273、74LS244、8279、0832、0809、8259、8250、8253、8251、8255、8237、RS232等,集成的芯片资源开放;(5)控制对象:喇叭、蜂鸣器、小型直流电机、步进电机、压力传感器、温度传感器、继电器等,提供GPS模块,GPRS模块,F/V、V/F模块,触模屏,USB1.1模块,USB 主控模块,CAN 2.0模块,10M以太网模块,32位SRAM、32位I/O模块,超声波模块,电流传感器模块,温湿度、有害气体、热红外传感器模块;(6)双通道数字存贮虚拟示波器、双通道信号发生器、100MHz数字频率计;具有系统自动检测功能,能精确显示故障位置和芯片。
系统内置高性能直流稳压电源;轻便铝合金实验箱。提供样机;3年免费保修。
软件:(1)系统配置Win2000/xp/win7等操作平台的自主版权集成环境仿真调试软件。(2)提供全部源程序,32位汇编程序能在VC下进行单步调试。
系统功能:(1)系统自动切换: 16位和32位兼容,以8088实验作为基板,能自动识别16/32位系统类型。(2)两种工作方式:一是联PC机运行(USB直联PC,非串口转USB),微机通过USB高速接口将指令发送给实验仪,实验仪产生时序,读写RAM、I\O接口,将结果反馈给微机;二是脱机运行;自带PC键盘、显示电路和监控管理程序,在无PC机的情况下,可以通过内存读写、单步、断点、全速等方法调试实验程序。(3)系统将地址总线、数据总线、控制总线全部引出,主机板留有扩展单元,通过实验系统调试用户板。实验内容:提供不少于20个实验项目,包含硬件电路图、软件源代码、实验指导书等资料。
单片机实验系统
单片机实验系统由功能底板加扩展板核心板组成,配置MCS-51、MSP430、STM32、CPLD、飞思卡尔单片机核心开发板,配置如下:
1、显示功能模块:
(1)点阵显示模块:由16×16单色点阵LED显示及驱动电路组成;
(2)8位七段动态数码和1位静态数码显示;
(3)8个LED灯和交通灯功能模块;
2、按键功能模块:
(1)4x4 16矩阵按键;采用贴片式轻触按键设计;
(2)4个独立按键;
(3)4个 可进行AD采用按键;
3、传感器功能模块:
(1)板载DTHxx系列温湿度传感器;
(2)DS18B20数字温度传感器;
(3)红外收发模块;
(4)可扩展传感器调理电路,可以对传感器进行模拟和数字输出转换;
4、蜂鸣器功能模块:板载支持有源和无源蜂鸣器;
5、AD/DA功能模块:板载PCF8591芯片,,能够同时进行数模/模数转换,外接拨盘式电位,可进行单声道耳机输出。
6、串并和并串转换模块:
(1)串行信号转并行信号芯片74hc164,通过串口或者模拟串口信号输入,输出8位并口信号,多用于单片机本身端口不够使用的情况。
(2)SN74HC595D是8位并行输入串行输出移位寄存器,板载两片SN74HC595D可在末级得到互斥的串行输出。
7、译码和数据锁存模块:
(1)三八译码芯片SN74HC138D,输出8路信号。
(2)SN74HC573DW可完成对8路信号进行锁存输出。
8、方波产生模块:板载两片SN74HC4040D芯片和8M晶振,可产生4MHz-1Hz的方波输出;
9、电机控制模块:板载ULN2003D电机驱动芯片,可实现步进电机和直流电机驱动;
10、串口转换:板载MAX232串口芯片和CH340G 串口转USB芯片,可以实现两种串口通信功能;
11、8485和CAN通信:板载PCA82C250 RS485芯片,支持全双工485通信和CAN通信;
12、RTC实时时钟电路:板载PCF8563时钟电路,可实现RTC实时时钟功能;
13、供电电路:板载大功率LM2576 DC-DC电源转换电路和AMS1117-3.3电源芯片,为系统提供5V和3.3V电源;同时扩展了3组电源输出;电源采用全桥整流,可实现9V交直流输入;
14、大容量Flash存储模块:板载 W25Q16 16K大容量Flash存储芯片,实现大数量的存储,电路采用3.3V-5V接口,实现不同电压微处理器对Flash芯片的读写;
15、MicroSD卡模块:SD卡模块,电路采用3.3V-5V接口,实现不同电压微处理器对MicroSD卡;可以通过单片机控制读写SD卡;
16、继电器输出模块:1路大功率继电器,市电专用接线端子,预留常开、常闭、公共接点,可以直接连接220V电器设备;
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