计算机组成原理实验系统

计算机组成原理实验系统是一个8位计算机模型系统,可用于大专、本科、硕士研究生等计算机组成原理课程,计算机系统结构课程的教学实验。可以提高学生的动手能力、提高学生对计算机整体和各组成部分的理解、提高学生的计算机系统综合设计能力。

系统特点

1.每部分都有指示灯指示当前状态。

2.实验台接线采用自锁紧连接方式,接线可靠。

3.逻辑时序电路图:逻辑时序图可帮助同学理解电路的读写时序情况,更深入的了理解电路工作。

4.路简易示波器:可测试实验台上的信号的情况,方便测试实验中的信号。

5.实验台控制器与数据通路间连接方式采用导线连接和开关选择方式。

选择开关在“脱机”档时,控制器与数据通路间连线采用导线连接,或只做数据通路实验;

选择开关在“微程序”档时,微程序控制器与数路通路间对应的信号连接;

选择开关在“硬布线”档时,组合逻辑控制器与数据通路间对应的信号连接。

6.实验台监控电路

使用键盘修改存储器、寄存器内容;

监控系统一键恢复微程序代码至出厂状态;

时时显示寄存器内容和PC地址及内容;

在不与计算机连接时,可以通过监控电路使用键盘修改微程序代码;

上端软件即时修改寄存器和存储器内容。当控制器为微程序控制器且微码为出厂时,上端软件时时跟踪显示实验台运行状态。

7.教学模拟实验

技术性能

  • 采用单板式结构,计算机模型简单、实用。
  • 时序电路由一个500K的晶体和2片GAL22V10组成。
  • 采用开关电源,有抗电源对地短路能力。
  • 寄存器堆采用一片ispLS1016E实现,采用了双端口模式,可同时进行读写操作。
  • 数据通路采用双端口存储器作为主存,实现了数据总线和指令总线双总线体制,能实验指令流水性能。
  • 运算器采用了一片CPLD可编程芯片,用户可自行设计修改运算器功能,出厂默认为74LS181逻辑运算功能。
  • 所有实验都配备Proteus仿真实验工程,实现仿真实验。
  • 指令系统采用4位操作码,可容纳16条指令,出厂时实现了加、减、与、存数、取数、转移、停机、开中断和中断返回等指令。
  • 控制器有微程序控制器和组合逻辑控制器两种类型,每种类型又有流水和非流水两种方案。出厂时提供了微程序控制器和组合逻辑控制器。学生可用自己设计的控制器代替。微程序控制器代码可通过键盘或上位机软件进行重新编辑或修改。