ZY2102C(原型號:ZY15CompSys12BB)計算機組成原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實驗箱該系統(tǒng)可以通過對多種原理性計算機的設(shè)計、實現(xiàn)和調(diào)試來高效率地支持 計算機組成原理 和 計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 等課程的開放式實驗教學(xué)，為高校各個教學(xué)層次的計算機原理教學(xué)提供了完善的解決方案。 一、產(chǎn)品特點 l 采用內(nèi)、外總線及模塊化設(shè)計，具有開放式的實驗電路結(jié)構(gòu)，可按部件層次組合方式逐次構(gòu)造不同結(jié)構(gòu)和復(fù)雜程度的部件實驗電路及模型計算機。 l 系統(tǒng)提供手動、PC聯(lián)機兩種操作方式，靈活方便。采用基于WINDOWS操作系統(tǒng)的聯(lián)機模擬演示軟件，可通過RS-232通訊接口與計算機聯(lián)機使用。此軟件具有界面友好，使用方便等特點，可完成對程序的編輯、下載、讀出和保存，并可在線實時監(jiān)控實驗系統(tǒng)的運行情況，檢測實驗連線的正確性，具有單步執(zhí)行一條微程序、單步執(zhí)行一條機器指令和連續(xù)運行程序等多種功能，幾種操作方式可按需要任意選擇一種，切換方便。在運行過程中，可以用生動直觀的實時動畫模擬和演示計算機內(nèi)的數(shù)據(jù)流向及存儲器、程序指針、地址寄存器、控制總線的各種信息及其變化情況，使學(xué)生更易生動和形象的理解計算機的組成結(jié)構(gòu)和運行方式，以及內(nèi)部數(shù)據(jù)流向。另外，還具有八路軟件示波器功能，可以同時對比觀察時序信號與節(jié)拍信號。 l 本實驗系統(tǒng)中集成了系統(tǒng)可編程大規(guī)模器件CPLDMAX7128（ALTERA公司），它的全部引腳對外開放，實驗者完全可以自行進行計算機組成原理或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、仿真、綜合、下載，實現(xiàn)微程序控制器和硬布線控制器兩種不同結(jié)構(gòu)的模型機設(shè)計實驗。 l 具有雙控制器方式：微程序控制器和組合邏輯控制器。 l 本實驗系統(tǒng)提供雙類型方案：兩種控制器分別可實現(xiàn)流水和非流水作業(yè)。 l 系統(tǒng)完全開放，數(shù)據(jù)總線、地址總線、算術(shù)邏輯單元、存儲器單元、邏輯譯碼單元等每一單元模塊的數(shù)據(jù)線和控制線完全引出，便于教學(xué)實驗的靈活設(shè)計。 l 直接把8255、8253、8259等接口器件做到實驗系統(tǒng)上，減去了擴展板的繁瑣，使實驗系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)更清晰，可應(yīng)用能力更強。 l 采用最底層方式設(shè)計中斷實驗，學(xué)生可以從微程序上學(xué)習(xí)、觀測中斷進棧、出棧和中斷相應(yīng)的全過程。 l 具有8路軟件示波器功能，無需示波器就可觀察時序節(jié)拍信號的波形。 l 本實驗系統(tǒng)采用了抗短路過流的開關(guān)電源(+5V/3.0A， 12V)，避免了因連線失誤而導(dǎo)致芯片或整機損壞的情況。 二、實驗內(nèi)容 l 基本單元實驗 （1）算術(shù)邏輯運算實驗 （2）進位控制實驗 （3）移位運算實驗 （4）乘法器設(shè)計實驗 （5）存儲器實驗 （6）總線控制實驗 （7）時序?qū)嶒?（8）微程序控制器的組成與微程序設(shè)計實驗 （9）硬布線控制器設(shè)計實驗 l 綜合實驗 （1）基本模型機實驗 （2）移位運算模型機實驗 （3）復(fù)雜模型機實驗 （4）可重構(gòu)原理計算機的組成設(shè)計實驗 l 接口部分實驗 （1）擴展8255并行口實驗 （2）擴展8253定時器/計數(shù)器實驗 （3）8259中斷控制器實驗 l 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實驗 （1）基于硬布線控制器的基本模型機設(shè)計實驗 （2）基于RISC處理器構(gòu)成的模型機的設(shè)計與實現(xiàn) （3）流水微程序模型機設(shè)計實驗 （4）流水硬布線控制器設(shè)計實驗