十六位計算機組成原理實驗箱中西器材型號:VV51-DVCC-C7JH庫號：M96314 
VV511-M88157八位/十六位計算機組成原理與系統(tǒng)結構實驗儀 
該產(chǎn)品是一款八位/十六位兼容設計的計算機組成原理和系統(tǒng)結構實驗儀，系統(tǒng)由八位機主板和十六位機擴展實驗板組成，主板以八位機模式，用TTL74系列器件加多片在線可編程CPLD構建模型機部件，實驗系統(tǒng)性和二次開發(fā)的靈活性,讓學生以可視方式觀察CPU內(nèi)各部件工作過程和模型機的實現(xiàn)。擴展實驗板以十六位機模式，用12萬門FPGA芯片構建模型機所有部件，并配置64K×16位存儲器，通過VHDL語言編程，可設計16位機的部件和模型機，學生將設計好的電路到FPGA芯片上，實現(xiàn)16位機的部件和模型機功能；也可完成其它設計性實驗和課程設計實驗。在對八位機了解的基礎上，讓學生對十六位計算機組成原理有理解，F(xiàn)PGA設計CPU。 
一、性能特點 
（1）硬件設計，充分展示計算機結構模型，每個模塊均有數(shù)碼管實時監(jiān)視，模塊間線條明快，數(shù)據(jù)/指令流向一目了然。 
（2）硬件配置，實驗電路以分立器件為主，同時配備CPLD，支持部分模塊的重構。 
（3）開放的軟硬件設計，支持用戶新建指令/微指令的系統(tǒng)設計。 
（4）控制器的有-機結合，只需撥動選擇開關，就可實現(xiàn)微程序或組合邏輯控制的切換。 
（5）提供多種工作方式，支持手動、脫機、聯(lián)機。 
（6）提供三總線接口和鎖緊插座，支持I/O擴展。 
（7）提供多種指令系統(tǒng)，支持基本模型機、指令流水線、RISC模型機實驗。 
（8）大的指令功能，支持多種尋址方式和中斷、子程序調(diào)用等。 
（9）豐FU的調(diào)試手段，具有單步、微單步、運行、暫停等功能。 
（10）提供聯(lián)機調(diào)試軟件，自帶編譯器、支持匯編語言源程序調(diào)試，圖形化動態(tài)顯示計算機結構模型的數(shù)據(jù)/指令流向,操作歷史記錄狀態(tài)顯示，方便用戶查找歷史記錄。 
（11）實驗儀提供LCD液晶顯示，通過實驗儀或PC機鍵盤,在線動態(tài)修改寄存器、程序/微程序計數(shù)器、程序/微程序存貯器的內(nèi)容。 
（12）系統(tǒng)可選配十六位擴展卡，可做十六位的組成原理實驗。該十六位擴展卡提供示例程序。數(shù)據(jù)和地址均為十六位，16位機。十六位機特點： 
1、AT89S52單片機，主要用于接收PC機命令，完成16位程序存儲器讀寫，管理模型機運行、暫停等功能。 
2、ISPLSI1032E是邏輯控制芯片，負責單片機和模型機總線切換。 
3、EP1C6是模型機主控芯片，相應管腳已連好，IDC2是EP1C6芯片的接口，再配合FPGA實驗板的PC機調(diào)試軟件，可方便地進行各種實驗。 
4、IDT71V016是64K×16位存儲器，是模型機的程序存儲器，能保存大-容量程序。 
5、四位8段數(shù)碼管，用于顯示模型機內(nèi)部寄存器、總線的值，在設計-時可將需要觀察的內(nèi)部寄存器、總線值送A，再通過OUT指令送到數(shù)碼管顯示。兩只GAL16V8是四位數(shù)碼管16進制譯碼。 
6、L7～L0是8個發(fā)光二極管，用于顯示模型機內(nèi)部狀態(tài)，例如：進位標志、零標志、中斷申請標志等。 
7、K0（7…0）～K4（7…0）是40個開關，用于輸入外部信號，例如，在做單步實驗時，這些開關可用來輸入地址總線值、數(shù)據(jù)總線值、控制信號等。 
8、FPGA右方的擴展座是38個擴展的IO信號，當實驗中需要另外的輸入輸出腳時可以使用這些擴展腳。 
9、提供FPGA實驗板和PC機調(diào)試軟件。 
（13）系統(tǒng)可保存文件和調(diào)入文件，并提供PC機。 
二、詳細組成 
系統(tǒng)由實驗主板、調(diào)試軟件、內(nèi)置開關電源組成。 
配有USB和串口兩種通信方式，用戶可以根據(jù)需要切換開關選擇任何一種。 
實驗主板有：累加器A，暫存器W，運算器ALU，直通D/左移L/右移R單元，寄存器組R0—R3，中斷向量IA，堆棧ST，程序計數(shù)器PC，地址寄存器MAR，輸入IN，輸出OUT，存貯器EM，微地址UPC，指令寄存器IR，微程序控制器uEM，組合邏輯控制單元，三總線接口，40芯鎖緊擴展座、二進制開關電平輸出/顯示，邏輯筆、管理單片機89S52、4×6鍵盤，字符式LCD，RS232/USB通訊接口，十六位機擴展接口，通信選擇開關等。 
三、實驗項目 
（1）寄存器讀寫實驗 
（2）運算器八種運算實驗 
（3）數(shù)據(jù)輸出/移位實驗 
（4）UPC實驗 
（5）PC實驗 
（6）存貯器讀寫實驗 
（7）微程序讀寫實驗 
（8）中斷實驗 
（9）模型機綜合實驗（微程控制器） 
實驗1：數(shù)據(jù)傳送/輸入/輸出實驗 
實驗2：數(shù)據(jù)運算實驗（加/減法/或） 
實驗3：移位/取反實驗 
實驗4：轉移實驗 
實驗5：調(diào)用實驗 
實驗6：中斷實驗 
實驗7：指令流水實驗 
實驗8：RISC模型機 
(10)組合邏輯控制器實驗 
(11)設計指令/微指令系統(tǒng). 
(12)擴展實驗(選配芯片） 
實驗1：8255擴展I/O口實驗 
實驗2：8253擴展定時器實驗 
注：實驗（1）…（8）為手動微代碼控制，（9）…（12）為微程序或組合邏輯控制。 
十六位機擴展部分實驗（選配實驗板） 
（13）十六位ALU實驗 
（14）十六位寄存器實驗 
（15）十六位寄存器組實驗 
（16）十六位指令計數(shù)器PC實驗 
（17）中斷控制實驗 
（18）十六位模型機的總體實驗