计算机实训中心适用的计算机组成原理实验箱
上海华育实训设备有限公司生产
公司电话：021-62273927
公司网址：www.sh-huayu.com
QQ:309117809
一、适用范围：
计算机组成原理实验系统是为高职、中职等层次的《计算机组成原理》、《计算机组成与结构》和《微型计算机技术》等课程的教学提供了网络综合布线实训室设备实验条件。
二、技术性能：
1、实时监视器
各单元部件以计算机结构模型布局，清晰明了。各寄存器、部件均有8位数据指示灯显示其二进制值，两个8段码LED显示其十六进制值，两个数据流方向指示灯，直观反映当前数据值及该数据从何处输出，又被何单元接收。
2、采用开放式设计
系统的运算器采用了代表现代科技的EDA技术设计，随机出厂时，要求提供一套已装载的方案，能进行加、减、与、或、带进位加、带进位减、取反、直通八种运算方式。控制器及微程序指定的格式及定义可通过键盘或PC机进行重新设计。
系统的数据线、地址线、控制线均在总线插孔区引出，并设计了40芯锁紧插座，可进行8255、8253等接口器件的扩展实验。
系统提供的两种控制器之一的组合逻辑控制器已下载有一套完整的实验方案，也可使用CPLD工具在PC机上进行自动化设计。
开放式设计的特点还在于，可以设计自己的指令/微程序系统。系统中已带三套指令/微程序系统，可参照设计新的指令/微程序系统。
本公司生产的其他产品：透明电梯模型、教学电梯、教学仪器、语言学习系统、语音教学系统、电梯教学模型、汽车模拟驾驶。
3、汇编器
可以自定义指令/微程序系统，软件可以对自己定义的汇编助记符进行编译，自动生成代码/微代码。机械制图模型
4、寻址方式
累加器寻址：如CPL A
寄存器寻址：如MOV A，R0
寄存器间接寻址：如 MOV A，@R0
立即数寻址：如MOV A，#12H
存储器直接寻址：如 MOV 34H，A
5、支持中断实验
采用追底层的器件设计而非有些产品所采用的集成器件8259，从而让学生可以从微程序层面上学习中断请求、中断响应、中断处理、中断入口地址的产生、中断服务程序及中断返回(RETI)整个过程。“中断”是单片机、微机、DSP等学科中不可或缺的功能。
6、教学设备两种控制器方式
系统提供两种控制器方式，即微程序控制器和组合逻辑控制器。在微程序控制器中，系统能提供在线编程。组合逻辑控制器，已下载有一套完整的实验方案，用户也可使用CPLD工具在PC机上进行自动化设计。微程序控制器有流水和非流水两种方案。
7、 三种工作方式
（1） “手动方式”—不连PC机，通过实验箱的键盘输入程序、微程序，用LCD及各部件的8个状态LED，两个方向LED观察运行状态和结果，手动进行实验；
（2）“联机方式”—连PC机，通过WINDOWS调试环境及图形方式进行更为直观的实验。
在WINDOWS调试环境中提供了功能强大的跟踪功能，可在跟踪器中，观察到当前状态的说明及提示；
（3）“模拟方式”不需实验箱，仅需计算机即可进行实验。
8、 实训设备适当的集成度
利用“软件硬化，硬件软化”技术对其进行了适度的分配：运算器、组合逻辑控制器利用大规模可编程逻辑器件实现，其它部件则采用通用逻辑器件实现。这就既可让一般学生利用现有的逻辑知识去认识计算机原理，也可让熟练的学生进行更高层次的开发实践。
9、兼容性、扩展性强
兼容8位和16位机组成原理的实验，同时可在扩展板(FPGA芯片选用ALTERA公司的EP1C12Q24)上完成二次开发设计实验，大大提高了系统的扩展性，充分发挥了学生的硬件设计能力。配合Quartus II软件设计环境，可对FPGA器件进行在线编程，完成芯片的功能设计，实现实验电路“软连线”方式，做到“硬件设计软件化”。
软件特点
软件支持WINDOWS95/98/2000/XP/ME，集成编辑器、汇编器、调试器。独一无二的“模拟调试”能力。实时、动态的联机图形操作界面，系统联机软件提供了可动态显示数据流向及数据、地址、控制总线的各种信息。的动态跟踪，凭借PC资源形成强大的在线调试与图形示意系统。
10、多媒体教学
实验箱所配备的PC机WINDOWS调试软件不仅能进行编辑、编译，并向系统装载实验程序，还提供了单微步、单步、断点、实时运行的调试手段，同时，还提供了实验各部件的结构图、电路原理图。结构图中实时反映程序执行过程中的数据流向及相关的部件；原理图中再现了各部件的详细的组成原理。所有这些均可通过投影仪把当前的信息、状态和对应关系进行多媒体教学实践。
11、强大的模拟调试功能
“模拟调试”是指无硬件的情况下，只利用计算机即可进行编辑、编译、改错、调试。计算机组成原理是一门实践性很强的学科，长期以来学时的紧缺成为该科目的主要矛盾。学校即使能做到“人手一机”，也不可能让学生把实验设备带出实验室，也不可能二十四小时开放。“模拟调试”为让实验室向学生寝室、实验课时向业余时间延伸提供了条件，同时也确保了实验室的有效管理，因为“模拟调试”只需给学生一张光盘既可，并可任意复制。这已成为很多学校采用的实验方式。
全新产品：语言教学设备、网络综合布线系统实训装置、化学实验室设备、汽车驾驶模拟器
12、模型机结构图
该窗口中完全模拟了模型机结构框图，能实时反映程序执行过程中各单元状态变化，总线的数据流向。点击各模块即弹出电路原理图。
13、 微程序及跟踪器
跟踪器窗口跟踪程序的执行过程，包括：助记符号、状态、微地址、微程序、数据输出、数据输入、地址输出、运算器、移位控制、uPC、PC。
三、系统组成：
实验箱由实验平台、开关电源、软件三大部分组成。
实验平台上有寄存器组R0-R3、运算单元、累加器A、暂存器B、直通/左移/右移单元、地址寄存器、程序计数器、堆栈、中断源、输入/输出单元、存储器单元、微地址寄存器、指令寄存器、微程序控制器、多媒体数字语音室组合逻辑控制器、扩展座、总线插孔区、多媒体语音室微动开关/指示灯、逻辑笔、脉冲源、20个按键、字符式LCD、RS232接口。
四、实验项目：
1、寄存器实验
2、运算器实验
3、数据输出实验/移位门实验
4、微程序计数器uPC实验
5、PC实验
6、存储器EM实验
7、微程序存储器uM实验
8、中断实验
9、数据传送实验（输入输出实验）
10、数据运算实验(加/减/与/或)
11、移位/取反实验
12、转移实验
13、调用实验
14、中断实验
15、指令流水实验
16、RISC模型机
17、设计指令/微指令系统实验
18、用8255 扩展I/O端口实验
19、用8253 扩展定时器实验
20、十六位ALU实验
21、十六位寄存器实验
22、十六位寄存器组实验
23、十六位程序计数器PC实验
24、中断控制实验
相关产品：教学挂图、汽车驾驶模拟器、传感器实验台、物理实验室设备、数字语音室、维修电工实训考核装置
