該實驗系統(tǒng)是一個8位計算機模型系統(tǒng)，可用于大專、本科、碩士研究生等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。可以提高學(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。
一、技術(shù)性能
1、 采用單板式結(jié)構(gòu)，計算機模型簡單、實用。
2、 指令系統(tǒng)采用4位操作碼，可容納16條指令，出廠時實現(xiàn)了加、減、與、存數(shù)、取數(shù)、轉(zhuǎn)移、停機、開中斷和中斷返回等指令。
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，能實驗指令流水性能。
4、 運算器采用了二片74LS181，寄存器堆采用一片ispLS1016E實現(xiàn)，設(shè)計新穎。
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。出廠時提供了微程序控制器和組合邏輯控制器。學(xué)生可用自己設(shè)計的控制器代替。
6、 時序電路由一個500K的晶體和2片GAL22V10組成。
7、 采用開關(guān)電源，有抗電源對地短路能力。
二、構(gòu)成及特點
1、 系統(tǒng)構(gòu)成
（1）、微程序控制器（5片58C65存儲器）
（2）、組合邏輯控制器（EPM3128）
?。?）、數(shù)據(jù)通路：
1）、寄存器堆（ispLS1032）
2）、運算器（二片74LS181）
3）、雙端口存儲器（IDP7128）
?。?）、時序電路（500K晶體和二片GAL22V10）
（5）、控制臺
1）、選擇開關(guān)
2）、單拍、單指、單步選擇開關(guān)
3）、功能選擇開關(guān)SWC、SWB、SWA
4）、數(shù)據(jù)開關(guān)SW7~SW0
（6）、數(shù)據(jù)電路實驗區(qū)
1)、16位邏輯電平開關(guān)
2)、10位發(fā)光二極管顯示指示燈
3)、4位7段數(shù)碼管顯示
4）、3位BCD碼數(shù)碼管顯示
5）、喇叭驅(qū)動電路
6）、蜂鳴器驅(qū)動電路
7）、一路獨立單脈沖，二路與組成原理共用單脈沖（CLR#和QD）
8）、邏輯筆
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）、CPLD實驗區(qū)
?。?）、實驗臺監(jiān)控電路
1）、實驗監(jiān)控電路
2）、LCD液晶顯示
2、特點
?。?）、每部分都有指示燈指示當(dāng)前狀態(tài)。
?。?）、實驗臺接線采用自鎖緊連接方式，接線可靠。
?。?）、實驗臺控制器與數(shù)據(jù)通路間連接方式采用導(dǎo)線連接和開關(guān)選擇方式。
1）、選擇開關(guān)在“脫機”檔時，控制器與數(shù)據(jù)通路間連線采用導(dǎo)線連接，或只做數(shù)據(jù)通路實驗。
2）、選擇開關(guān)在“微程序”檔時，微程序控制器與數(shù)路通路間對應(yīng)的信號連接。
3）、選擇開關(guān)在“硬布線”檔時，組合邏輯控制器與數(shù)據(jù)通路間對應(yīng)的信號連接。
（4）、實驗臺監(jiān)控制電路
1）、在不與計算機連接時，可以采用監(jiān)控電路使用PS2鍵盤修改微程序代碼。
2）、可以使用PS2鍵盤修改存儲器、寄存器內(nèi)容。
3）、可以使用監(jiān)控系統(tǒng)一鍵恢復(fù)微程序代碼至出廠狀態(tài)。
4）、時時顯示寄存器內(nèi)容和PC地址及內(nèi)容。
5）、上端軟件即時修改寄存器和存儲器內(nèi)容。當(dāng)控制器為微程序控制器且微碼為出廠時，上端軟件時時顯示實驗臺運行狀態(tài)。如下圖：(軟件使用說明請查看實驗指導(dǎo)書相關(guān)部分)
6）、數(shù)據(jù)通路軟件實驗如下圖：
三、實驗內(nèi)容
1、計算機組成實驗
（1）、寄存器堆實驗
（2）、運算器組成實驗
（3）、雙端口存儲器實驗
（4）、數(shù)據(jù)通路實驗
（5）、微程序控制器組成實驗
（6）、CPU組成與機器指令執(zhí)行實驗
（7）、中斷實驗
（8）、常規(guī)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
（10）、流水硬布線控制器的設(shè)計和調(diào)試
2、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)實驗
（1）、基本邏輯門實驗
（2）、TTL、HC和HCT器件傳輸特性
（3）、三態(tài)門實驗
（4）、數(shù)據(jù)選擇和譯碼器實驗
（5）、觸發(fā)器實驗
（6）、簡單時序電路實驗
（7）、通用邏輯陣列GAL實驗
（8）、CPLD綜合實驗
1）、開關(guān)控制實驗
2）、4位7段數(shù)碼管顯示實驗
3）、4位BCD碼數(shù)碼管顯示實驗
4）、簡易電子琴實驗
5）、簡易頻率計實驗
6）、簡明交通燈實驗
