計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)箱

SHKC-WH6型計(jì)算機(jī)組成原理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)箱 

一、結(jié)構(gòu)特性概述

本系統(tǒng)由鋁木合金箱體、開關(guān)電源、系統(tǒng)控制部件以及開放式實(shí)驗(yàn)電路區(qū)構(gòu)成，整體設(shè)計(jì)注重實(shí)用性與便捷性。信號線連接采用排線方式，不僅操作簡便，而且接觸穩(wěn)定可靠。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基于中小規(guī)模集成電路，資源全面開放，能夠支持“計(jì)算機(jī)組成原理”、“計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)與邏輯設(shè)計(jì)”以及“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)”等多門課程的實(shí)驗(yàn)需求，適用于本?？圃盒Ｓ?jì)算機(jī)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

二、性能優(yōu)勢闡述

1. 本系統(tǒng)硬件電路采用高性能單片機(jī)89S52與LATTICE公司CPLD器件的有機(jī)結(jié)合，確保硬件控制電路精簡高效，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

2. 提供手動、自動和聯(lián)機(jī)三種工作模式，以滿足不同層次的實(shí)驗(yàn)監(jiān)視需求，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供靈活多樣的選擇。

3. 系統(tǒng)配備完善的檢測電路和保護(hù)電路設(shè)計(jì)，簡化了維護(hù)流程，提高了使用便捷性。

4. 配備雙通道邏輯示波器，便于實(shí)驗(yàn)過程中時序信號的精確測量，為實(shí)驗(yàn)分析提供有力支持。

5. 系統(tǒng)與電腦采用RS232/USB通信方式，實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸與通信。

6. 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用總線結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、擴(kuò)展方便、靈活多變等優(yōu)點(diǎn)，減少實(shí)驗(yàn)接線復(fù)雜性，提高實(shí)驗(yàn)效率。

7. 配備動態(tài)集成調(diào)試運(yùn)行軟件，以圖形化界面展示模型機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)流向、控制信號狀態(tài)及時序關(guān)系，為實(shí)驗(yàn)分析提供直觀展示。

三、技術(shù)指標(biāo)詳解

1. 實(shí)驗(yàn)電路工作電源為+5V/2A、±12V/0.5A，每路均具備短路保護(hù)和自動關(guān)斷功能，并配有電源指示。其中，+5V電源設(shè)計(jì)有過壓、過流、欠壓保護(hù)功能，確保電路故障排除后能自動恢復(fù)供電，保障設(shè)備和人員安全。

2. 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)支持8位和16位兼容設(shè)計(jì)，滿足不同實(shí)驗(yàn)需求。

3. 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)指令系統(tǒng)類PC機(jī)，具備多種指令格式和尋址方式，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

4. 主存儲器采用8K字節(jié)靜態(tài)存儲器6264，用于存儲用戶程序和數(shù)據(jù)，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整性和安全性。

5. 配備運(yùn)算器模塊，由4片4位算術(shù)邏輯單元74LS181功能發(fā)生器級聯(lián)而成，同時配備74LS182實(shí)現(xiàn)進(jìn)位串并級聯(lián)方法，支持8位和16位運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)。

6. 配備超前進(jìn)位產(chǎn)生器74LS182，提高運(yùn)算效率。

7. 控制器采用微程序方案實(shí)現(xiàn)，控存字長為24位，最大容量為1024字節(jié)，采用電可擦寫E2ROM存儲器芯片組成，支持動態(tài)微程序設(shè)計(jì)，滿足復(fù)雜控制需求。

8. 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)工作頻率源由555時基電路和74LS123可再觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器組成，產(chǎn)生頻率范圍為330HZ～580HZ的時鐘信號，支持多種時序?qū)嶒?yàn)。

9. 配備微程序手動輸入并顯示模塊，方便微程序的輸入與查看。

10. 配備手動16位數(shù)據(jù)輸入模塊和多個控制開關(guān)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的靈活輸入和整機(jī)運(yùn)行控制。

11. 配備2位七段數(shù)碼管顯示程序運(yùn)行結(jié)果，同時配置多個數(shù)碼管用于其他數(shù)據(jù)顯示。

12. 配備微地址發(fā)生器模塊、微地址顯示模塊和微地址控制模塊，實(shí)現(xiàn)微地址的生成、顯示與控制。

13. 配備數(shù)據(jù)總線顯示模塊和總線地址顯示模塊，實(shí)時顯示數(shù)據(jù)總線和地址總線上的動態(tài)信息。

14. 配備雙向通用移位寄存器，實(shí)現(xiàn)邏輯移位功能，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

15. 配備指令寄存器和地址寄存器，確保指令和地址的正確處理。

16. 主機(jī)采用兩片大規(guī)模CPLD和超強(qiáng)51單片機(jī)作為主控器件，支持自動方式下的部件實(shí)驗(yàn)和整機(jī)模型機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

17. 實(shí)驗(yàn)連接簡便可靠，采用排線連接模塊間實(shí)驗(yàn)線路，確保實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線的穩(wěn)定連接。

18. 機(jī)箱采用堅(jiān)固型鋁合金框架和厚實(shí)ABS塑料包角，外形尺寸為480×360×150mm，確保實(shí)驗(yàn)設(shè)備的穩(wěn)定性和耐用性。

四、軟件技術(shù)指標(biāo)說明

1. 集成動態(tài)調(diào)試運(yùn)行軟件，提供實(shí)驗(yàn)過程的實(shí)時監(jiān)控與調(diào)試功能。

2. 配備詳盡的CAI課件，將實(shí)驗(yàn)原理、目的、芯片功能及查詢等集成一體，方便多媒體教學(xué)與自學(xué)。

3. 具備強(qiáng)大的程序和微程序調(diào)試功能，支持單步、斷點(diǎn)和連續(xù)等多種運(yùn)行方式，滿足不同調(diào)試需求。

4. 提供程序和微程序讀寫功能，方便用戶對程序和微程序進(jìn)行

六、實(shí)驗(yàn)箱配置表

附：使用本實(shí)驗(yàn)箱需配套儀器儀表:電腦、萬用表