庫(kù)號(hào)：D171383

計(jì)算機(jī)組成原理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)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、LCD液晶顯示、鍵盤、開放式實(shí)驗(yàn)電路區(qū)等組成。全部實(shí)驗(yàn)用信號(hào)線的連接采用排線，操作方便，接觸。全部實(shí)驗(yàn)基于中小規(guī)模集成電路，資源向?qū)W生開放，可以完成“計(jì)算機(jī)組成原理”、“計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)與邏輯設(shè)計(jì)”、“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)”等課程的實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)箱適用于本?？菩Ｓ?jì)算機(jī)和其它相關(guān)的相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
二、性能特點(diǎn)
1、硬件系統(tǒng)采用2片高性能單片機(jī)89X52和1片大規(guī)模CPLD器件,使系統(tǒng)的硬件控制電路精簡(jiǎn)而。
2、提供手動(dòng)、自動(dòng)和聯(lián)PC機(jī)三種工作方式，滿足不同層次實(shí)驗(yàn)的監(jiān)視需要。
3、具有完善的系統(tǒng)檢測(cè)電路和系統(tǒng)保護(hù)電路設(shè)計(jì),使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)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(shí)驗(yàn)過程中時(shí)序信號(hào)的測(cè)量。
5、系統(tǒng)和電腦232/USB通信方式。
6、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用總線結(jié)構(gòu)，使實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰、擴(kuò)展方便、靈活易變等諸多點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)只要少些接線即可。
7、專為本機(jī)配備的動(dòng)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(hào)的狀態(tài)以及時(shí)序關(guān)系。
8、專門配置LCD1602液晶顯示器和鍵盤為無PC機(jī)的客戶提供人機(jī)接口，在單機(jī)狀態(tài)下可以完成大部分的計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)。
三、指標(biāo)
1、實(shí)驗(yàn)電路工作電源：+5V/2A、±12V/0.，每路均帶有短路保護(hù)和自動(dòng)關(guān)斷功能，每路帶電源指示。其中+5V電源設(shè)計(jì)有過壓、過流、欠壓保護(hù)功能，待電路中故障排除后，自動(dòng)恢復(fù)供電，確保設(shè)備和人身。
2、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的字長(zhǎng)為8位/16位設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)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。
3、主存儲(chǔ)器采用8K字節(jié)靜態(tài)存儲(chǔ)器6264，用于存放用戶程序和數(shù)據(jù)。
4、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(jí)聯(lián)而成。同時(shí)配備1片74LS182,實(shí)現(xiàn)進(jìn)位串并級(jí)聯(lián)方法，可進(jìn)行8位、16位運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)。
5、配備一個(gè)前進(jìn)位產(chǎn)生器74LS182。
6、控制器采用微程序方案實(shí)現(xiàn)，控存字長(zhǎng)為24位，可用大容量為1024字節(jié)，且用電可擦寫的E2ROM存儲(chǔ)器芯片組成，支持動(dòng)態(tài)微程序設(shè)計(jì)。
7、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)工作頻率源由555時(shí)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?？梢酝瑫r(shí)產(chǎn)生四種不同時(shí)序的時(shí)鐘信號(hào)。
8、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配有微程序手動(dòng)輸入并顯示模塊，裝有24個(gè)微程序輸入開關(guān)，用于輸入微程序。
9、配有手動(dòng)16位數(shù)據(jù)輸入模塊，裝有16個(gè)數(shù)據(jù)輸入開關(guān)，用于輸入16位數(shù)據(jù)。
10、配8個(gè)控制開關(guān)，2個(gè)微動(dòng)開關(guān)，用于手動(dòng)控制整機(jī)的運(yùn)行和切換運(yùn)行方式等。
11、配2位七段數(shù)碼管以顯示程序運(yùn)行的后結(jié)果。另配置6個(gè)數(shù)碼管。
12、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。
13、配數(shù)據(jù)總線顯示模塊，用于顯示數(shù)據(jù)總線上的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。
14、配總線地址顯示模塊，用于顯示地址總線上的動(dòng)態(tài)地址。
15、配有一個(gè)雙向通用移位寄存器，以實(shí)現(xiàn)邏輯移位功能。
16、配有指令寄存器和地址寄存器。
17、配置LCD1602液晶顯示器和6個(gè)按鍵。
17、主機(jī)上設(shè)計(jì)2片高性能單片機(jī)89X52和1片大規(guī)模CPLD器件作為整機(jī)的主控器件，可以在自動(dòng)方式下完成全部部件實(shí)驗(yàn)和整機(jī)模型機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
18、擴(kuò)展8255/8253接口電路，可以實(shí)現(xiàn)I/O口實(shí)驗(yàn)和定時(shí)計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)。
19、模塊間實(shí)驗(yàn)線路的連接：全部信號(hào)采用排線連接，操作簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線連接穩(wěn)定。
20、機(jī)箱：堅(jiān)固型鋁合金框架，厚實(shí)的 ABS 塑料包角，參考外形尺寸 480×360×150mm。
四、軟件指標(biāo)
1、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)集成動(dòng)態(tài)調(diào)試運(yùn)行軟件。
2、詳盡的CAI課件,將實(shí)驗(yàn)原理、目的、芯片、查詢等功能集于一體,便于多媒體教學(xué)；
3、的程序和微程序調(diào)試功能，有單步、斷點(diǎn)和連續(xù)等運(yùn)行方式。
4、有程序和微程序讀寫功能。
5、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。
6、用debug的讀寫存貯菜單，可對(duì)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。
五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1、8位/16位算術(shù)邏輯運(yùn)算（加減乘除）實(shí)驗(yàn)
2、帶進(jìn)位控制8位/16位算術(shù)運(yùn)算實(shí)驗(yàn)
3、8位邏輯運(yùn)算（與門、非門、或門、與或等）實(shí)驗(yàn)
4、數(shù)據(jù)輸出/傳送/移位/取反實(shí)驗(yàn)
5、寄存器讀寫實(shí)驗(yàn)
6、微程序讀寫實(shí)驗(yàn)
7、UPC加1/UPC打入實(shí)驗(yàn)
8、PC加1/PC打入實(shí)驗(yàn)
6、微控制器實(shí)驗(yàn)
7、基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
8、帶移位運(yùn)算的模型機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
9、復(fù)雜模型機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
10、擴(kuò)展指令流水實(shí)驗(yàn)（配FPGA實(shí)驗(yàn)板）
11、RISC模型機(jī)（配FPGA實(shí)驗(yàn)板）
12、8255I/O口、8253定時(shí)器、8259中斷實(shí)驗(yàn)（配I/O板）
六、實(shí)驗(yàn)箱配置表
序號(hào) 名稱 說明 數(shù)量
1 VV511-M171383實(shí)驗(yàn)主機(jī)箱 含詳細(xì)指標(biāo)里全部軟硬件 1臺(tái)
2 XH2.54 8芯排線 40cm 5根
3 XH2.54 5芯排線 40cm 2根
4 XH2.54 4芯排線 40cm 2根
5 XH2.54 2芯排線 40cm 2根
6 交流電源線1根 長(zhǎng)1.5米 1根
7 軟件光盤 聯(lián)機(jī)調(diào)試軟件和實(shí)驗(yàn)例程 1套
8 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 1套
附：使用本實(shí)驗(yàn)箱需配套儀器儀表:電腦、表

計(jì)算機(jī)組成原理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)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、LCD液晶顯示、鍵盤、開放式實(shí)驗(yàn)電路區(qū)等組成。全部實(shí)驗(yàn)用信號(hào)線的連接采用排線，操作方便，接觸。全部實(shí)驗(yàn)基于中小規(guī)模集成電路，資源向?qū)W生開放，可以完成“計(jì)算機(jī)組成原理”、“計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)與邏輯設(shè)計(jì)”、“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)”等課程的實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)箱適用于本?？菩Ｓ?jì)算機(jī)和其它相關(guān)的相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
二、性能特點(diǎn)
1、硬件系統(tǒng)采用2片高性能單片機(jī)89X52和1片大規(guī)模CPLD器件,使系統(tǒng)的硬件控制電路精簡(jiǎn)而。
2、提供手動(dòng)、自動(dòng)和聯(lián)PC機(jī)三種工作方式，滿足不同層次實(shí)驗(yàn)的監(jiān)視需要。
3、具有完善的系統(tǒng)檢測(cè)電路和系統(tǒng)保護(hù)電路設(shè)計(jì),使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)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(shí)驗(yàn)過程中時(shí)序信號(hào)的測(cè)量。
5、系統(tǒng)和電腦232/USB通信方式。
6、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用總線結(jié)構(gòu)，使實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰、擴(kuò)展方便、靈活易變等諸多點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)只要少些接線即可。
7、專為本機(jī)配備的動(dòng)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(hào)的狀態(tài)以及時(shí)序關(guān)系。
8、專門配置LCD1602液晶顯示器和鍵盤為無PC機(jī)的客戶提供人機(jī)接口，在單機(jī)狀態(tài)下可以完成大部分的計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)。
三、指標(biāo)
1、實(shí)驗(yàn)電路工作電源：+5V/2A、±12V/0.，每路均帶有短路保護(hù)和自動(dòng)關(guān)斷功能，每路帶電源指示。其中+5V電源設(shè)計(jì)有過壓、過流、欠壓保護(hù)功能，待電路中故障排除后，自動(dòng)恢復(fù)供電，確保設(shè)備和人身。
2、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的字長(zhǎng)為8位/16位設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)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。
3、主存儲(chǔ)器采用8K字節(jié)靜態(tài)存儲(chǔ)器6264，用于存放用戶程序和數(shù)據(jù)。
4、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(jí)聯(lián)而成。同時(shí)配備1片74LS182,實(shí)現(xiàn)進(jìn)位串并級(jí)聯(lián)方法，可進(jìn)行8位、16位運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)。
5、配備一個(gè)前進(jìn)位產(chǎn)生器74LS182。
6、控制器采用微程序方案實(shí)現(xiàn)，控存字長(zhǎng)為24位，可用大容量為1024字節(jié)，且用電可擦寫的E2ROM存儲(chǔ)器芯片組成，支持動(dòng)態(tài)微程序設(shè)計(jì)。
7、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)工作頻率源由555時(shí)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?？梢酝瑫r(shí)產(chǎn)生四種不同時(shí)序的時(shí)鐘信號(hào)。
8、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配有微程序手動(dòng)輸入并顯示模塊，裝有24個(gè)微程序輸入開關(guān)，用于輸入微程序。
9、配有手動(dòng)16位數(shù)據(jù)輸入模塊，裝有16個(gè)數(shù)據(jù)輸入開關(guān)，用于輸入16位數(shù)據(jù)。
10、配8個(gè)控制開關(guān)，2個(gè)微動(dòng)開關(guān)，用于手動(dòng)控制整機(jī)的運(yùn)行和切換運(yùn)行方式等。
11、配2位七段數(shù)碼管以顯示程序運(yùn)行的后結(jié)果。另配置6個(gè)數(shù)碼管。
12、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。
13、配數(shù)據(jù)總線顯示模塊，用于顯示數(shù)據(jù)總線上的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。
14、配總線地址顯示模塊，用于顯示地址總線上的動(dòng)態(tài)地址。
15、配有一個(gè)雙向通用移位寄存器，以實(shí)現(xiàn)邏輯移位功能。
16、配有指令寄存器和地址寄存器。
17、配置LCD1602液晶顯示器和6個(gè)按鍵。
17、主機(jī)上設(shè)計(jì)2片高性能單片機(jī)89X52和1片大規(guī)模CPLD器件作為整機(jī)的主控器件，可以在自動(dòng)方式下完成全部部件實(shí)驗(yàn)和整機(jī)模型機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
18、擴(kuò)展8255/8253接口電路，可以實(shí)現(xiàn)I/O口實(shí)驗(yàn)和定時(shí)計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)。
19、模塊間實(shí)驗(yàn)線路的連接：全部信號(hào)采用排線連接，操作簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線連接穩(wěn)定。
20、機(jī)箱：堅(jiān)固型鋁合金框架，厚實(shí)的 ABS 塑料包角，參考外形尺寸 480×360×150mm。
四、軟件指標(biāo)
1、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)集成動(dòng)態(tài)調(diào)試運(yùn)行軟件。
2、詳盡的CAI課件,將實(shí)驗(yàn)原理、目的、芯片、查詢等功能集于一體,便于多媒體教學(xué)；
3、的程序和微程序調(diào)試功能，有單步、斷點(diǎn)和連續(xù)等運(yùn)行方式。
4、有程序和微程序讀寫功能。
5、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。
6、用debug的讀寫存貯菜單，可對(duì)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。
五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1、8位/16位算術(shù)邏輯運(yùn)算（加減乘除）實(shí)驗(yàn)
2、帶進(jìn)位控制8位/16位算術(shù)運(yùn)算實(shí)驗(yàn)
3、8位邏輯運(yùn)算（與門、非門、或門、與或等）實(shí)驗(yàn)
4、數(shù)據(jù)輸出/傳送/移位/取反實(shí)驗(yàn)
5、寄存器讀寫實(shí)驗(yàn)
6、微程序讀寫實(shí)驗(yàn)
7、UPC加1/UPC打入實(shí)驗(yàn)
8、PC加1/PC打入實(shí)驗(yàn)
6、微控制器實(shí)驗(yàn)
7、基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
8、帶移位運(yùn)算的模型機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
9、復(fù)雜模型機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
10、擴(kuò)展指令流水實(shí)驗(yàn)（配FPGA實(shí)驗(yàn)板）
11、RISC模型機(jī)（配FPGA實(shí)驗(yàn)板）
12、8255I/O口、8253定時(shí)器、8259中斷實(shí)驗(yàn)（配I/O板）
六、實(shí)驗(yàn)箱配置表
序號(hào) 名稱 說明 數(shù)量
1 VV511-M171383實(shí)驗(yàn)主機(jī)箱 含詳細(xì)指標(biāo)里全部軟硬件 1臺(tái)
2 XH2.54 8芯排線 40cm 5根
3 XH2.54 5芯排線 40cm 2根
4 XH2.54 4芯排線 40cm 2根
5 XH2.54 2芯排線 40cm 2根
6 交流電源線1根 長(zhǎng)1.5米 1根
7 軟件光盤 聯(lián)機(jī)調(diào)試軟件和實(shí)驗(yàn)例程 1套
8 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 1套
附：使用本實(shí)驗(yàn)箱需配套儀器儀表:電腦、表