TEC-4A 计算机组成原理与系统结构实验系统

这是一个8位计算机模型系统,可用于大专、本科、硕士研究生计算机组成原理课程、计算机系统结构课程的教学实验。对提高学生的动手能力、提高学生对计算机整体和各组成部分的理解、提高学生的计算机系统综合设计能力都会有很大帮助。有一个指导实验的计算机组成原理实验辅助教学软件。

▲ 技术性能及特点

1、采用单板式结构、计算机模型简单、实用。计算机模型分为数据通路、控制器(包括时序电路)、控制台、用户自定义区四部分,划分清晰。各部分之间采用可插、拔的导线连接,接线采用自锁紧累接方式,接线可靠。

2、指令系统采用4位操作码,容纳16条指令,已实现了加、减、与、乘、存数、取数、转移、条件转移、停机、开中断和中断返回12条指令,其他4条指令备用。

3、数据通路采用双端口存储器作为主存,实现了数据总线和指令总线双总线体制,能实现指令流水性能。

4、运算器采用一片ispLSI1024实现,寄存器堆采用一片ispLSI1016实现,设计新颖。运算器能完成加、减、乘、与、直通五种运算。实现硬件乘法是本机的一大特色;寄存器堆内含48位寄存器,实现两个端口读、一个端口写操作。

5、控制器有微程序控制器和组合逻辑控制器两种类型,每种类型又有流水和非流水两种方案。出厂时提供的是微程序控制器。学生可用自己设计的控制器代替微程序控制器,设计的控制器可以是常规控制器,也可以是流水控制器。

6、实验台上提供了一片在系统编程器件ispLSI1032,学生在PC机设计好组合逻辑控制器方案后下载到ispLSI1032中,ispLSI1032就构成了新的控制器。控制器的设计并实现对提高计算机综合设计能力会有很大帮助。

7、时序电路由一个500KHz晶体振荡器和2GAL22V10组成。一条微程序分为4拍。一条组合逻辑指令由4个周期组成,1个周期由4拍组成。

8、控制台包含8个数据开关,用于置数功能;16个双位开关,用于置信号电平;28LED指示灯,用于显示地址、数据、微指令、进位和中断允许。控制台有复位、启动、和中断三个单脉冲发生器,有单拍、单步、单指令三个开关。控制台有5种操作:写存储器,读存储器,读寄存器,写寄存器,启动程序运行。

9、用户自选器件实验区,供做中、小规模器件实验使用。

10、逻辑笔一支。

11、采用模块电源,重量轻,具有抗电源对地短路能力。

12、 接线采用自锁紧累接方式,接线可靠。

13、计算机组成原理实验辅助教学软件

▲ 实验内容

1、运算器组成实验

2、双端口存储器原理实验

3、数据通路组成实验

4、微程序控制器组成实验

5、CPU组成与机器指令执行实验

6、中断实验

7、常规硬布线控制器的设计和调试

8、流水硬布线控制器的设计和调试

9、流水微程序控制器的设计和调试

     配套资料

TEC-4A计算机组成原理实验系统教师用实验指导书

▲ 推荐教材              

   计算机组成原理》(含CAI光盘)                    白中英主编

(本书获2005年国家教育成果二等奖)

《计算机组成原理题解、题库与实验》(含试题库光盘)  白中英、杨春武主编

(本书获2005年国家教育成果二等奖)

    《计算机硬件基础课实验教程》                  白中英、杨春武、冯一兵主编

     本实验系统获国家发明专利,专利号 ZL 01 1 04164.1

     本实验系统获2005年国家教育成果二等奖

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