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八位/十六位計算機組成原理與系統(tǒng)結構實驗移位/取反實驗
八位/十六位兼容設計的計算機組成原理和系統(tǒng)結構實驗儀，系統(tǒng)由八位機主板和十六位機擴展實驗板組成，主板以八位機模式，用TTL74系列器件加多片在線可編程CPLD構建模型機部件，大大提高了實驗系統(tǒng)可靠性和二次開發(fā)的靈活性,讓學生以可視方式觀察CPU內各部件工作過程和模型機的實現。擴展實驗板以十六位機模式，用12萬門FPGA芯片構建模型機所有部件，并配置64K×16位存儲器，通過VHDL語言編程，可設計16位機的部件和模型機，學生將設計好的電路下載到FPGA芯片上，實現16位機的部件和模型機功能；也可完成其它設計性實驗和課程設計實驗。在對八位機了解的基礎上，讓學生對十六位計算機組成原理有更深刻的理解，為FPGA設計CPU打下堅實基礎。滿足不同層次的教學的需求。
性能特點：
優(yōu)化的硬件設計，充分展示計算機結構模型，每個模塊均有數碼管實時監(jiān)視，模塊間線條明快，數據/指令流向一目了然。
完善的硬件配置，實驗電路以分立器件為主，同時配備CPLD，支持部分模塊的重構。
開放的軟硬件設計，支持用戶新建指令/微指令的系統(tǒng)設計。
控制器的有機結合，只需撥動選擇開關，就可實現微程序或組合邏輯控制的切換。
提供多種工作方式，支持手動、脫機、聯(lián)機。
提供三總線接口和鎖緊插座，支持I/O擴展。
提供多種指令系統(tǒng)，支持基本模型機、指令流水線、RISC模型機實驗。
指令功能，支持多種尋址方式和中斷、子程序調用等。
豐富的調試手段，具有單步、微單步、運行、暫停等功能。
提供聯(lián)機調試軟件，自帶編譯器、支持匯編語言源程序調試，圖形化動態(tài)顯示計算機結構模型的數據/指令流向,操作歷史記錄狀態(tài)顯示，方便用戶查找歷史記錄。
實驗儀提供LCD液晶顯示，通過實驗儀或PC機鍵盤,在線動態(tài)修改寄存器、程序/微程序計數器、程序/微程序存貯器的內容。
系統(tǒng)可選配十六位擴展卡，可做十六位的組成原理實驗。該十六位擴展卡提供示例程序。數據和地址均為十六位，是真正的16位機。
系統(tǒng)可保存文件和調入文件，并提供PC機下載。
詳細組成：
系統(tǒng)由實驗主板、調試軟件、內置開關電源組成。
配有USB和串口兩種通信方式，用戶可以根據需要切換開關選擇任何一種。
實驗主板有：累加器A，暫存器W，運算器ALU，直通D/左移L/右移R單元，寄存器組R0—R3，中斷向量IA，堆棧ST，程序計數器PC，地址寄存器MAR，輸入IN，輸出OUT，存貯器EM，微地址UPC，指令寄存器IR，微程序控制器uEM，組合邏輯控制單元，三總線接口，40芯鎖緊擴展座、二進制開關電平輸出/顯示，邏輯筆、管理單片機89S52、4×6鍵盤，字符式LCD，RS232/USB通訊接口，十六位機擴展接口， 通信選擇開關等。
實驗項目：
寄存器讀寫實驗
運算器八種運算實驗
數據輸出/移位實驗
UPC實驗
PC實驗
存貯器讀寫實驗
微程序讀寫實驗
中斷實驗
模型機綜合實驗（微程控制器）
實驗1：數據傳送/輸入/輸出實驗
實驗2：數據運算實驗（加/減法/或）
實驗3：移位/取反實驗
實驗4：轉移實驗
實驗5：調用實驗
實驗6：中斷實驗
實驗7：指令流水實驗
實驗8：RISC模型機
組合邏輯控制器實驗
設計指令/微指令系統(tǒng).
擴展實驗(選配芯片）
實驗1：8255擴展I/O口實驗
實驗2：8253擴展定時器實驗
注：實驗（1）…（8）為手動微代碼控制，（9）…（12）為微程序或組合邏輯控制。
電子技術綜合實驗儀
隨著電子科學技術是微電子技術的發(fā)展，數字邏輯電路的實驗內容得到不斷的更新，除了可以采用常規(guī)的TTL邏輯器件 (如邏輯門、觸發(fā)器等小規(guī)模集成電路)進行實驗外，也可以采用可編程邏輯器件(包括PLA，GAL、CPLD、FPGA等大規(guī)模集成電路)，借助計算機輔助設計軟件進行數字電路的設計和模擬調試，這種硬件軟化的實驗方法具有容易設計、容易修改和容易實現等優(yōu)點，可有效地提高實驗效率，正在逐步地替代前一種純硬件邏輯的實驗方法，成為數字邏輯電路實驗的重要內容。
該實驗儀綜合了許多高等院校數字邏輯電路教學實驗經驗，科學配置實驗項目，既可以完成常規(guī)的數字電路實驗，又可以完成利用大規(guī)模邏輯器件（CPLD/FPGA）進行數字邏輯設計的實驗，以取代復雜的傳統(tǒng)TTL/COMS硬件設計。促使學生理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學生分析、設計、組裝和調試數字電路的基本技能，掌握數字邏輯電路實驗方法，并為掌握后繼專業(yè)學科打好基礎。
系統(tǒng)配置及特點
1、電源：
輸入：AC 220V±10%
輸出：DC 5V/3A，DC ±12V/0.5A
2、信號源：
（1）單脈沖：有四路單脈沖電路，每路產生一個寬的正單脈沖和一個窄的正單脈沖，其中二路在產生正脈沖的同時還產生一個負脈沖。
（2）連續(xù)脈沖：分兩組，
一組為10路固定頻率的方波：1Hz、10Hz、100Hz、1KHz、10KHz、100KHz、0.5MHz、1MHz、5MHz、10MHz。
另一組為連續(xù)可調方波：0Hz～100KHz。
（3）時序脈沖發(fā)生電路及啟?？刂齐娐罚寒a生四路脈沖信號，脈沖周期與輸入的時鐘信號相同，四個脈沖之間依次相差1個輸入時鐘周期。
3、液晶顯示、量程自動切換的電壓、電阻表：具有數據保持功能
電壓測量范圍：-50V ～ +50V
電流測量范圍：0A～ 4A
電阻測量范圍：0 ～ 4MΩ
4、提供50MHZ液晶顯示頻率計
5、邏輯筆：紅色：高電平；綠色：低電平；黃色：高阻；
6、提供十六進制8421撥碼盤二組；
7、16位邏輯電平開關：
可輸出“0"、“1"電平，同時帶有電平指示，當開關置“1"電平時，對應的指示燈亮，開關置“0"電平時，對應的指示燈滅，開關狀態(tài)一目了然。
8、16位電平指示：
由紅、綠、黃、白16只LED及驅動電路組成。當正邏輯“1"電平輸入時LED點亮，反之LED熄滅。
9、數碼管顯示:
由6位7段LED數碼管及二―十六進制譯碼器組成。供數字鐘、日歷等實驗顯示用.
10、提供兩路0～Vx可調模擬電壓信號源。輸出Vx為：0～±5V 、0～±0.5V。
11、蜂鳴器及驅動電路。提供時鐘報時、報警、音樂用等發(fā)聲裝置。
12、內置1K、20K、100K電位器，作可變電阻用。
13、開放式實驗區(qū)，提供多種多只 IC園孔插座（6只14芯、6只16芯、4只20芯），園孔插座接觸好，耐插拔；1只40芯鎖緊插座，可插8～40芯片。
14、提供分立元件接插區(qū)，可接插電阻、電容、穩(wěn)壓管、二極管和電位器等，方便擴展。
15、提供高質量的實驗面包板，進行擴展實驗及創(chuàng)新實驗。
16、全部信號的引出插孔均采用中型鍍金孔，不氧化，不變色。實驗連接線采用鍍金自鎖緊接插頭，接線的可靠性好。
17、主板上可以擴展大規(guī)?？删幊唐骷﨏PLD或FPGA實驗卡?？蛇x配Lattice公司的1032，也可根據用戶需求配置其它公司的器件，如Aletra 7128，Xilinx 95108。
18、可選配模擬電路實驗卡
實驗內容：
（一）數字電路推薦實驗項目：
TTL集成邏輯門的參數測試與使用
CMOS集成邏輯門的測試
門電路的邏輯功能實驗
常用組合邏輯功能器件的測試
數據選擇器及其應用
血型關系檢測電路和表決電路
RS觸發(fā)器的功能與測試
JK觸發(fā)器邏輯功能及主要參數測試
移位寄存器的功能測試
十進制計數器（CMOS）
異步計數器
同步計數器
計數、譯碼、顯示電路實驗
555集成定時器及應用
序列檢測器
數-模轉換器
追隨比較型A/D轉換電路
人工控制交通燈控制器
汽車尾燈控制電路
數字鐘電路的設計
時序電路測試及研究
波形產生及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
A/D 轉換電路
D/A轉換電路
（二）EDA器件開發(fā)設計實驗（需選配EDA擴展卡）
1、單元電路設計實驗：
常用門電路設計
編碼器/譯碼器設計
觸發(fā)器及時序電路設計
同步/異步計數器設計
鍵盤掃描實驗
加法器實驗
2、綜合設計實驗：
SSI組合電路的設計與冒險競爭觀察
MSI組合電路的設計
可讀寫寄存器的設計
3、研究創(chuàng)新實驗：
數字頻率計
數字電子鐘設計
十字路口交通燈自動控制器的設計
出租車計費器的設計
數字濾波器設計
DAC、ADC模型設計；
數字模擬綜合系統(tǒng)設計