

這是一個(gè)8位計(jì)算機(jī)模型系統(tǒng),可用于大專、本科、碩士研究生計(jì)算機(jī)組成原理課程、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。對(duì)提高學(xué)生的動(dòng)手能力、提高學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)整體和各組成部分的理解、提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)能力都會(huì)有很大幫助。有一個(gè)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)軟件。
▲ 技術(shù)性能及特點(diǎn)
1. 采用單板式結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)模型簡(jiǎn)單、實(shí)用。計(jì)算機(jī)模型分為數(shù)據(jù)通路、控制器(包括時(shí)序電路)、控制臺(tái)、用戶自定義區(qū)四部分,劃分清晰。各部分之間采用可插、拔的導(dǎo)線連接,接線采用自鎖緊累接方式,接線可靠。
2. 指令系統(tǒng)采用4位操作碼,容納16條指令,已實(shí)現(xiàn)了加、減、與、乘、存數(shù)、取數(shù)、轉(zhuǎn)移、條件轉(zhuǎn)移、停機(jī)、開中斷和中斷返回12條指令,其他4條指令備用。
3. 數(shù)據(jù)通路采用雙端口存儲(chǔ)器作為主存,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)總線和指令總線雙總線體制,能實(shí)現(xiàn)指令流水性能。
4. 運(yùn)算器采用一片ispLSI1024實(shí)現(xiàn),寄存器堆采用一片ispLSI1016實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)新穎。運(yùn)算器能完成加、減、乘、與、直通五種運(yùn)算。實(shí)現(xiàn)硬件乘法是本機(jī)的一大特色;寄存器堆內(nèi)含4個(gè)8位寄存器,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)端口讀、一個(gè)端口寫操作。
5. 控制器有微程序控制器和組合邏輯控制器兩種類型,每種類型又有流水和非流水兩種方案。出廠時(shí)提供的是微程序控制器。學(xué)生可用自己設(shè)計(jì)的控制器代替微程序控制器,設(shè)計(jì)的控制器可以是常規(guī)控制器,也可以是流水控制器。
6. 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上提供了一片在系統(tǒng)編程器件ispLSI1032,學(xué)生在PC機(jī)設(shè)計(jì)好組合邏輯控制器方案后下載到ispLSI1032中,ispLSI1032就構(gòu)成了新的控制器??刂破鞯脑O(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)對(duì)提高計(jì)算機(jī)綜合設(shè)計(jì)能力會(huì)有很大幫助。
7. 時(shí)序電路由一個(gè)500KHz晶體振蕩器和2片GAL22V10組成。一條微程序分為4拍。一條組合邏輯指令由4個(gè)周期組成,1個(gè)周期由4拍組成。
8. 控制臺(tái)包含8個(gè)數(shù)據(jù)開關(guān),用于置數(shù)功能;16個(gè)雙位開關(guān),用于置信號(hào)電平;28個(gè)LED指示燈,用于顯示地址、數(shù)據(jù)、微指令、進(jìn)位和中斷允許。控制臺(tái)有復(fù)位、啟動(dòng)、和中斷三個(gè)單脈沖發(fā)生器,有單拍、單步、單指令三個(gè)開關(guān)??刂婆_(tái)有5種操作:寫存儲(chǔ)器,讀存儲(chǔ)器,讀寄存器,寫寄存器,啟動(dòng)程序運(yùn)行。
9. 用戶自選器件實(shí)驗(yàn)區(qū),供做中、小規(guī)模器件實(shí)驗(yàn)使用。
10. 邏輯筆一支。
11. 采用模塊電源,重量輕,具有抗電源對(duì)地短路能力。
12. 接線采用自鎖緊累接方式,接線可靠。
13. 計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)軟件
▲ 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.運(yùn)算器組成實(shí)驗(yàn)
2.雙端口存儲(chǔ)器原理實(shí)驗(yàn)
3.?dāng)?shù)據(jù)通路組成實(shí)驗(yàn)
4.微程序控制器組成實(shí)驗(yàn)
5.CPU組成與機(jī)器指令執(zhí)行實(shí)驗(yàn)
6.中斷實(shí)驗(yàn)
7.常規(guī)硬布線控制器的設(shè)計(jì)和調(diào)試
8.流水硬布線控制器的設(shè)計(jì)和調(diào)試
9.流水微程序控制器的設(shè)計(jì)和調(diào)試
▲ 配套資料
TEC-4A計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)教師用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
▲ 推薦教材
《計(jì)算機(jī)組成原理》(含CAI光盤) 白中英主編
(本書獲2005年教育成果二等獎(jiǎng))
《計(jì)算機(jī)組成原理題解、題庫與實(shí)驗(yàn)》(含試題庫光盤) 白中英、楊春武主編
(本書獲2005年教育成果二等獎(jiǎng))
《計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教程》 白中英、楊春武、馮一兵主編
▲ 本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)獲發(fā)明,號(hào) ZL 01 1 04164.1
本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)獲2005年教育成果二等獎(jiǎng)