--CPTH+ 超強型計算機數(shù)值數(shù)值構(gòu)成原理與系統(tǒng)構(gòu)造實驗箱

--CPTH+ 超強型計算機數(shù)值數(shù)值構(gòu)成原理與系統(tǒng)構(gòu)造實驗箱是上海-公司最新推出的一款功能強、功能好，系統(tǒng)硬件全部是一流的高功能計算機數(shù)值數(shù)值構(gòu)成原理實驗儀設(shè)備，系統(tǒng)電子回路應(yīng)用了多片CPLD大大提升了可靠性和功能提升的可能性，系統(tǒng)提供了詳盡的信息窗口、運行圖表和多類幫助信息，使教學(xué)的過程輕松自如。
設(shè)備說明：
一、系統(tǒng)特別點
（1） 構(gòu)造清晰、就地實時監(jiān)視器
各單元部位件全部以計算機數(shù)值數(shù)值構(gòu)造模型布置，清晰明了，各寄存器、部位件均有 8 位數(shù)值指示燈顯露其二進制值，兩個8 段碼LED 顯露其十六進制值，清楚明了，兩個數(shù)值流方向指示燈，以直觀反映當(dāng)前數(shù)值值及該數(shù)值從何處輸出，而又是被何單元接收的。這是該設(shè)備單獨創(chuàng)的"就地實時監(jiān)視器",使得系統(tǒng)在實驗時即使不借助PC 機，也可就地實時監(jiān)控數(shù)值流狀態(tài)及正確與否,徹底改變了其它實驗設(shè)備為監(jiān)控狀態(tài)必須加入讀實操的不真實實驗方法，使得學(xué)生十分容易認識和理解計算機數(shù)值數(shù)值構(gòu)成構(gòu)造。實驗系統(tǒng)各部位件可以經(jīng)過J1、J2、J3 座之間不一樣的連線結(jié)合，可實行各部位件單單獨的實驗，也可實行各部位件結(jié)合實驗，再經(jīng)過與控制線的結(jié)合，就可構(gòu)造出不一樣構(gòu)造及復(fù)雜程度的原理性計算機數(shù)值數(shù)值。
（2）開放式設(shè)計
實驗系統(tǒng)的軟硬件對用戶的實驗設(shè)計設(shè)定有完全的開放特性。與眾不一樣的是：各實驗?zāi)Ｐ蛪K的數(shù)值線、地址線與系統(tǒng)之間的掛接是經(jīng)過三態(tài)門，而不是其它實驗設(shè)備所應(yīng)用的扁平連線方法，而數(shù)值線、地址線是否要與系統(tǒng)連通，則由用戶連線控制，這樣，就真實的再現(xiàn)了計算機數(shù)值數(shù)值作業(yè)步驟。需要強調(diào)指出的是：用"連線跨接"并不能說明其開放特性，而所謂的開放性應(yīng)指的是運算器、控制器及微程序指定的格式及定義能否實行修改和重新設(shè)計。系統(tǒng)的運算器應(yīng)用了代表現(xiàn)代科技的EDA 技術(shù)設(shè)計，隨機出廠時，已提供一套已裝載的方案，能實行加、減、與、或、帶進位加、帶進位減、取反、直通八種運算方法，若用戶不滿意該套方案，也可自行重新設(shè)計并經(jīng)過JTAG 口下載。控制器微指定格式及定義可經(jīng)過鍵盤和PC 機實行重新設(shè)計，從而產(chǎn)生與眾不一樣的指令系統(tǒng)。系統(tǒng)的數(shù)值線、地址線、控制線均在總線插孔區(qū)引出，并設(shè)計了40 芯鎖進插頭座，供用戶實行RAM、8251、8255、8253、8259 等連接口器件的拓展實驗。系統(tǒng)提供的兩種控制器之一的結(jié)合邏輯控制器已下載有一套完整的實驗方案，用戶也可使用CPLD 工量具在PC 機上實行自動化設(shè)計。
開放式設(shè)計的特別點還在于，用戶可以設(shè)計自己的指令/微指令系統(tǒng)。系統(tǒng)中已帶有兩套指令/微程序系
統(tǒng)，用戶可參照來設(shè)計新的指令/微程序系統(tǒng)。
(3)支持中斷實驗
應(yīng)用最底層的器件設(shè)計而非有些設(shè)備所應(yīng)用的包括器件 8259，從而讓學(xué)生可以從微程序?qū)用嫔蠈W(xué)習(xí)掌控把握中斷請求、中斷響應(yīng)、中斷處置整理、中斷入口地址的產(chǎn)生、中斷服務(wù)程序及中斷返回（RETI）整個過程。專家指出："中斷"是單片機、微機、DSP 等學(xué)科中不可或缺的功能，故應(yīng)在計算機數(shù)值數(shù)值原構(gòu)成原理這門基礎(chǔ)學(xué)科中對其實行充分的學(xué)習(xí)掌控把握和實驗。
(4) 兩種控制器方法
系統(tǒng)提供兩種控制器方法，即微程序控制器和結(jié)合邏輯控制器。在微程序控制器中，系統(tǒng)能提供在線
編程，就地實時修改程序，顯露程序并調(diào)節(jié)測試實行的實操環(huán)境。結(jié)合邏輯控制器，已下載有一套完整的實驗方案，
用戶也可使用CPLD 工量具在PC 機上實行自動化設(shè)計。微程序控制器和結(jié)合邏輯控制器兩種類型全部有流水和非流水兩種方案。
(5) 三種作業(yè)方法
1、手動方法——不連PC 機，經(jīng)過實驗儀的開關(guān)寫入信號實行實驗，用LCD 及各部位件的8 個狀態(tài)LED，兩個LED 數(shù)碼管查看運行狀態(tài)和成果，手動實行實驗；
2、聯(lián)機方法——連PC 機，經(jīng)過WINDOWS 調(diào)節(jié)測試環(huán)境及圖形方法實行更為直觀的實驗。在WINDOWS 調(diào)節(jié)測試環(huán)境中提供了功能強大的邏輯解析和跟蹤功能，既可以以波動線的方法顯露各邏輯關(guān)系，也可在跟蹤器中，查看到當(dāng)前狀態(tài)的說明及提醒；
3、脫機方法——不連PC 機，經(jīng)過實驗儀的鍵盤寫入程序、微程序，用LCD 及各部位件的8 個狀態(tài)LED，兩個LED 數(shù)碼管查看運行狀態(tài)和成果，手動實行實驗；
（6）完善的尋址方法
累加器尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、立即數(shù)尋址、存儲器尋址；
（7）邏輯解析儀
對于教師而言，不難體會要講清時序關(guān)系是不容易的。而學(xué)生理解并運用時序關(guān)系則難上加難。而由于現(xiàn)代包括技術(shù)的迅猛發(fā)展，在實際作業(yè)中需要更多的運用邏輯解析工量具實行時序解析。計算機數(shù)值數(shù)值構(gòu)成原理與系統(tǒng)構(gòu)造教學(xué)實驗系統(tǒng)具備高功能邏輯解析功能，老師可經(jīng)過電化教學(xué)設(shè)備向?qū)W生現(xiàn)場展示指令與時序的關(guān)系，可讓學(xué)生在實驗時直觀地查看到指令與時序的關(guān)系，可有效的提升教學(xué)效果。
（8）豐富的調(diào)節(jié)測試手段，設(shè)定有單步、微單步、運行、暫停等功能。
（9）經(jīng)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。
（10）經(jīng)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。

二、系統(tǒng)構(gòu)成
系統(tǒng)由實驗主板、調(diào)節(jié)測試系統(tǒng)、內(nèi)置開關(guān)電源構(gòu)成。
實驗主板有：累加器A，暫存器W，寄存器組R0—R3，運算器ALU，直通D/左移L/右移R單元，中斷向量IA，堆棧ST，程序計數(shù)器PC，地址寄存器MAR，寫入IN，輸出OUT，存貯器EM，微地址UPC，指令寄存器IR，微程序控制器UM，結(jié)合邏輯控制單元，三總線連接口，拓展座、二進制開關(guān)電平輸出/顯露，邏輯筆、管理單片機、4×6鍵盤，字符式LCD，RS232通訊連接口。

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)值輸出/移位實驗
（4）UPC實驗
實驗1：UPC加1實驗
實驗2：UPC打入實驗
（5）PC實驗
實驗1：PC加1實驗
實驗2：PC打入實驗
（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)值傳送/寫入/輸出實驗
實驗2：數(shù)值運算實驗（加/減法/或）
實驗3：移位/取反實驗
實驗4：轉(zhuǎn)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）結(jié)合邏輯控制器實驗
（11）拓展實驗
實驗1：8255拓展I/O口實驗
實驗2：8253拓展定時器實驗
注：實驗（1）～（8）為手動微代碼控制，（9）～（11）為微程序或結(jié)合邏輯控制。