创计算机组成原理与结构设计系统 型号:DF-410807库号:D410807 

功能特点

1、可完成“数字逻辑”和“计算机组成原理”课程的逻辑电路实验;

2、可完成“计算机组成原理”和“计算机系统结构”课程的CPU实验;

3、配套《计算机组成原理实践教程》由清华大学出版社出版发行。

二、特点

1、系统要求有基础性实验主板和FPGA设计桥组成,可以实现虚实结合的实验模式。

2、基于FPGA的实验,可以结合教学内容设计实验,便于和课堂教学相配套,改变课堂讲一套、实验做另外一套的状况。既可以支持设计型、创实验,也可用设计好的电路进行原理验证型实验,便于实施多层次的实验教学。

3、学生所有的操作都是在计算机的虚拟界面上完成,甚至不需要实验板具有实际的开关按键、指示灯数码管等元件,从而地降低了实验板的故障率和日常维护成本。不仅具有真实感的虚拟实验板,并且基于原理图的虚拟实验板,使学生将注意力集中在实验原理上,无需将精力消耗在开关等元件与原理的对应上,提高实验效率。

4、实验过程可视化:在虚拟实验板上操作,以信息流方式显示CPU的指令执行过程,如图1所示。

5、支持用户自定义实验内容、自定义虚拟实验板、自定义CPU数据通路。。系统提供虚拟实验板设计工具,用户可为自己的实验定制虚拟实验界面。

6、模型机实验时,可动态显示实验CPU的运行状态。CPU内部状态通过调试电路传递到用户界面,以数据记录和图形化两种形式显示。高亮显示当前的控制信号、变化的数值以及信息流动,方便学生调试设计,加深对指令执行过程的理解。也可用于教学演示。

系统主要组成

1、基础实验主板

主存储器8K字节,用于存放用户程序和数据;4片4位的算术逻辑单元74LS181功能发生器级联而成运算器模块;双向通用移位寄存器,以实现逻辑移位功能;控制器采用微程序方案实现,控存字长为24位,可用大容量为1024字节,且用电可擦写的E2ROM存储器芯片组成,支持动态微程序设计;24位微程序手动输入并显示模块;手动16位数据输入模块;2位七段数码管以显示程序运行的后结果;微地址发生器模块和微地址显示模块、微地址控制模块;数据总线显示模块,用于显示数据总线上的动态数据;总线地址显示模块,用于显示地址总线上的动态地址;指令寄存器和地址寄存器模块;专门配置LCD1602液晶显示器和键盘为无PC机的客户提供人机接口,在单机状态下可以完成大部分的计算机组成原理实验;配大规模 CPLD 和单片机作为整机的主控器件,可以在自动方式下完成全部部件实验和整机模型机设计实验