

這是一個8位計算機模型系統(tǒng),可用于大專、本科、碩士研究生計算機組成原理課程、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)實驗。對提高學(xué)生的動手能力、提高學(xué)生對計算機整體和各組成部分的理解、提高學(xué)生的計算機系統(tǒng)綜合設(shè)計能力都會有很大幫助。有一個指導(dǎo)實驗的計算機組成原理實驗輔助教學(xué)軟件。
▲ 技術(shù)性能及特點
1. 采用單板式結(jié)構(gòu)、計算機模型簡單、實用。計算機模型分為數(shù)據(jù)通路、控制器(包括時序電路)、控制臺、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,已實現(xiàn)了加、減、與、乘、存數(shù)、取數(shù)、轉(zhuǎn)移、條件轉(zhuǎn)移、停機、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器作為主存,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)總線和指令總線雙總線體制,能實現(xiàn)指令流水性能。
4. 運算器采用一片ispLSI1024實現(xiàn),寄存器堆采用一片ispLSI1016實現(xiàn),設(shè)計新穎。運算器能完成加、減、乘、與、直通五種運算。實現(xiàn)硬件乘法是本機的一大特色;寄存器堆內(nèi)含4個8位寄存器,實現(xiàn)兩個端口讀、一個端口寫操作。
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。出廠時提供的是微程序控制器。學(xué)生可用自己設(shè)計的控制器代替微程序控制器,設(shè)計的控制器可以是常規(guī)控制器,也可以是流水控制器。
6. 實驗臺上提供了一片在系統(tǒng)編程器件ispLSI1032,學(xué)生在PC機設(shè)計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)計并實現(xiàn)對提高計算機綜合設(shè)計能力會有很大幫助。
7. 時序電路由一個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個周期組成,1個周期由4拍組成。
8. 控制臺包含8個數(shù)據(jù)開關(guān),用于置數(shù)功能;16個雙位開關(guān),用于置信號電平;28個LED指示燈,用于顯示地址、數(shù)據(jù)、微指令、進位和中斷允許??刂婆_有復(fù)位、啟動、和中斷三個單脈沖發(fā)生器,有單拍、單步、單指令三個開關(guān)。控制臺有5種操作:寫存儲器,讀存儲器,讀寄存器,寫寄存器,啟動程序運行。
9. 用戶自選器件實驗區(qū),供做中、小規(guī)模器件實驗使用。
10. 邏輯筆一支。
11. 采用模塊電源,重量輕,具有抗電源對地短路能力。
12. 接線采用自鎖緊累接方式,接線可靠。
13. 計算機組成原理實驗輔助教學(xué)軟件
▲ 實驗內(nèi)容
1.運算器組成實驗
2.雙端口存儲器原理實驗
3.?dāng)?shù)據(jù)通路組成實驗
4.微程序控制器組成實驗
5.CPU組成與機器指令執(zhí)行實驗
6.中斷實驗
7.常規(guī)硬布線控制器的設(shè)計和調(diào)試
8.流水硬布線控制器的設(shè)計和調(diào)試
9.流水微程序控制器的設(shè)計和調(diào)試
▲ 配套資料
TEC-4A計算機組成原理實驗系統(tǒng)教師用實驗指導(dǎo)書
▲ 推薦教材
《計算機組成原理》(含CAI光盤) 白中英主編
(本書獲2005年教育成果二等獎)
《計算機組成原理題解、題庫與實驗》(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)
《計算機硬件基礎(chǔ)課實驗教程》 白中英、楊春武、馮一兵主編
▲ 本實驗系統(tǒng)獲發(fā)明,號 ZL 01 1 04164.1
本實驗系統(tǒng)獲2005年教育成果二等獎