計算機組成原理實驗室,計算機組成原理實驗箱,計算機組成原理實驗
2022-09-27 15:50計算機組成原理實驗室主要承擔(dān)電子通信等專業(yè)方向的《計算機組成原理》、《單片機原理與應(yīng)用》等課程的實驗教學(xué)工作，同時承擔(dān)相關(guān)的課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。
一、主要實驗(實踐)項目
計算機組成原理：算術(shù)邏輯運算實驗、存儲器實驗、總線控制實驗、復(fù)合邏輯門實驗、OC門和三態(tài)輸出門實驗等。
單片機原理與應(yīng)用：流水燈實驗、數(shù)碼管顯示實驗、外部中斷實驗、液晶屏1602或者12864實驗、定時器實驗等
二、主要設(shè)備的購置：
1、MY-312 單片機.微機綜合實驗裝置
本設(shè)備是一套開發(fā)型，該系統(tǒng)吸收了國內(nèi)外先進教學(xué)儀器的優(yōu)點,結(jié)合現(xiàn)代電子技術(shù)的需要,增設(shè)了許多新型實用接口、單片機通信、控制技術(shù),通過本系統(tǒng)可完成單片機(51/196)、微機(8086)、EDA等學(xué)科的原理接口實驗和應(yīng)用,為單片機·微機實驗室提供綜合實驗平臺,同時也為從事單片機·微機開發(fā)人員提供理想的實驗環(huán)境。
裝置組成：
該實驗裝置是由控制屏、內(nèi)置直流穩(wěn)壓電源、漏電斷路器等組成，控制屏有兩大塊的雙面印刷線路板組成。
功能特點：
1）598是集51、96、8088（以下簡稱88）三大系列CPU于一體的三合一實驗系統(tǒng)。內(nèi)置JD-208仿真器(5196)和8088實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)以8088實驗系統(tǒng)作為基板，自成一體，可單獨作為8086微機原理和接口實驗使用，也可分別疊插51或96CPU卡，構(gòu)成51/96單片機實驗開發(fā)系統(tǒng)，598系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，資源充分共享，無總線開關(guān)切換，自動識別CPU的類型。
2）實驗系統(tǒng)軟、硬件配置完善，仿真軟件支持Win98/2000/XP等操作系統(tǒng)，并支持匯編語言和C語言的開發(fā)，實驗內(nèi)容豐富，是單片機、微機原理和接口教學(xué)的理想平臺。
3）598同時配置EDA下載板和相應(yīng)IO接口,支持altera、lattice、xilinx三家公司CPLD/FPGA芯片實驗開發(fā)。
4）提供多種總線類型的實驗?zāi)K,包括并行總線、RS232總線、RS485總線、I2C總線、SPI串行總線、USB總線、CAN總線、1-WIRE總線和以太網(wǎng)接口,可調(diào)試新型外圍接口芯片有:I2C串行RAM AT24C02、I2C串行實時時鐘PCF8563T、I2C串行10位D/A TL5615、8位A/D TL549、1-WIRE總線數(shù)字溫度傳感器DS 18B20、RS232芯片MAX232、MAX485、CAN總線控制器SJA1000、CAN總線收發(fā)器TJA1050T、網(wǎng)絡(luò)芯片RTL8019AS、看門狗電路MAX813L。
5）提供多種輸入／輸出設(shè)備，包括字符式1602 LCD、128X64點陣LCD、16X16LED點陣、4X6開放式鍵盤、6位開放式數(shù)碼管、IC卡、步進電機、小直流電機、小直流電機、繼電器、語音錄放(含話筒、喇叭)、打印機接口、小直流電機閉環(huán)控制、溫度閉環(huán)控制等。
6）學(xué)生可通過實驗臺內(nèi)置的仿真器聯(lián)PC機調(diào)試、運行所有的實驗程序,也可不聯(lián)PC機獨立運行。
2、MY-8086B 微機原理實驗箱
1）8086k3實驗平臺采用INTEL8088(兼容8086)系統(tǒng)，所有系統(tǒng)資源，8位數(shù)據(jù)線，16位地址線，讀寫等控制信號全部引出對用戶開放。實驗箱板載了豐富的模塊資源，詳見模塊資源列表。在此基礎(chǔ)上還提供了“實驗?zāi)K擴展”接口，并提供豐富的傳感器模塊包，使得單一傳感器實驗平臺和微機接口實驗平臺擺脫了分離教學(xué)的局限性，實現(xiàn)了當(dāng)今傳感器與微機接口等相關(guān)技術(shù)的完美結(jié)合，使得我們設(shè)計的微機接口系統(tǒng)與實際應(yīng)用更加貼切，更加智能。
2）標(biāo)配高速易用USB通訊接口，可在線仿真和調(diào)試程序
標(biāo)配USB 通訊接口，即插即用，臺式電腦、無串口的筆記本均適用, 支持WIN98，WINME，WIN2K，WINXP，WIN7等操作系統(tǒng)。也可方便切換為RS232串行通訊接口。通過上位軟件聯(lián)機可實現(xiàn)在線仿真、調(diào)試和開發(fā)程序。
3）無需電腦，方便、快捷的演示模式
系統(tǒng)配有管理監(jiān)控，在無PC機連接狀態(tài)下，系統(tǒng)自動切換到脫機管理狀態(tài)，用戶可通過實驗箱右下角4*6鍵盤輕松調(diào)用EPROM中的實驗程序完成實驗，可脫機運行實驗。方便老師在教學(xué)初期進行實驗的驗證和演示，同時增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和欲望。
4）階梯化難度設(shè)計，詳盡的實驗指導(dǎo)
實驗案例的難度階梯化設(shè)計，從簡單到復(fù)雜。讓新手真正在不知不覺中從入門到完全掌握各種復(fù)雜系統(tǒng)和程序的設(shè)計。使學(xué)生以后能夠更好地過渡到社會，無縫銜接,成為企業(yè)可用，有用，好用的人才！
3、MY-313計算機組成原理微機接口及應(yīng)用綜合實驗臺
本實驗臺是有機綜合體，一機多用，節(jié)省資源，效益顯著。具有很強的開放性能、擴展性能；實驗臺外形規(guī)格：160×75×78cm。二者組合在一個實驗臺上，提高了規(guī)劃化程度，管理水平，資源共享，節(jié)省資金，節(jié)省實驗室，減少管理人員，是學(xué)校上規(guī)模、上檔次的理想選擇。
▲ 計算機組成原理部分：
1）硬軟件配置相對完整、可支持8位或16位字長、可以選用組合邏輯控制器或微程序控制方案、文字與圖紙資料相對齊全、主要用于“計算機組成原理”課程的教學(xué)與實驗的計算機系統(tǒng)。
2）該系統(tǒng)是一臺硬件組成相對完備的計算機系統(tǒng)，CPU、主存、I/O接口及總線等有一定的典型性，并能驅(qū)動最常用的計算機輸入/輸出設(shè)備，用戶可把該機的組成與設(shè)計，作為計算機組成原理課程授課的實例內(nèi)容，理論聯(lián)系實際，保證課程各主要章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的理論深度和較高的實用性。
3）該系統(tǒng)提供計算機組成原理課所要求的教學(xué)實驗功能，實驗手段實用先進，學(xué)生可深入到計算機CPU內(nèi)部，查看、測試各主要信號與部件工作狀態(tài)，修改已實現(xiàn)的設(shè)計，增加自己新的設(shè)計，達(dá)到“親口嘗梨”的效果，并充許學(xué)生從頭完成另一套全新設(shè)計。能有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計與動手實踐的基本技能，增強學(xué)生的創(chuàng)新意識。
4）該系統(tǒng)有很高的易學(xué)易用性。這主要體現(xiàn)在以下諸方面：
該系統(tǒng)中的硬軟件組成是最小配置，體現(xiàn)的是計算機硬件系統(tǒng)組成的基本原理和基礎(chǔ)知識，不過多地涉及系統(tǒng)性能完善及合理性等問題。這包括小巧的指令系統(tǒng)，最小的監(jiān)控程序，簡單的控制設(shè)計，小的主存和簡單的輸入/輸出接口等。
5）該系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計成全暴露方式。全部線路做在一、二塊印制電路板上，以互不遮蓋方式插接在一起；全部線路芯片以芯片插座與線路板連接；邏輯線路按功能部件劃分在印制板的不同區(qū)域；主板上安裝有一定數(shù)量的開關(guān)、按鍵與指示燈；線路板上布有適當(dāng)?shù)牧繙y孔，一定數(shù)量的跳線夾，用以人為設(shè)置機器故障可變更設(shè)計。
6）該系統(tǒng)提供適當(dāng)?shù)能浖С峙c常規(guī)輸入/輸出外設(shè)接入支持，它即是學(xué)習(xí)計算機組成原理知識的必備部分，也提供了完成多項教學(xué)實驗的實驗手段。配備適當(dāng)?shù)能浖到y(tǒng)是我們突出強調(diào)的重要目標(biāo)之一。
7）該系統(tǒng)提供的設(shè)計、實現(xiàn)、操作使用的資料，是保證教師與學(xué)生在教學(xué)過程中用好、學(xué)好有關(guān)知識的重要條件。包括全部圖紙、器件清單、印制板上的器件布局、可編程器件的邏輯內(nèi)容，指令格式與功能，微指令格式及微程序清單，組合邏輯的指令執(zhí)行流程表化簡后的全部程序、交叉匯編程序源程序清單。
▲ 微機接口及應(yīng)用部分：
1）通用微機接口實驗系統(tǒng)適用于86系列微機原理課程，綜合了各學(xué)校講課及實驗老師的意見，增添了系統(tǒng)的開放能力和靈活性。為提高學(xué)生獨立思維和動手能力，對計算機硬件要求較高的專業(yè)，提供了開放的實驗平臺并新增加了微機控制實驗，使這門課程的實驗更加深入完整。為適合基礎(chǔ)教學(xué)的需要，增添了數(shù)字電路的實驗線路，可進行TTL集成電路的實驗。這一嶄新的系統(tǒng)實現(xiàn)了專業(yè)基礎(chǔ)課（數(shù)字電路）、專業(yè)課（微機原理）、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計（微機應(yīng)用）的三合一，真正做到了一機多用。
2）本系統(tǒng)如與微機結(jié)合，充分利用了微機自身的軟件、硬件的強大功能和豐富資源，學(xué)生在實驗時可通過微機鍵盤直接輸入?yún)R編語言程序（8088或8086）或C語言等其他高級語言程序，并可隨意調(diào)試更改，控制程序運行。實驗電路的連接，采用了國家專利獲獎產(chǎn)品“自鎖緊”插座及導(dǎo)線，使接線更方便、接觸更可靠、使用更耐久。
3）配合本系統(tǒng)，我們特為教師提供了教師實驗指導(dǎo)書，書中對上述二十多個實驗都寫有實驗?zāi)康�，實驗電路以及匯編語言和C語言的參考程序清單（提供程序軟盤），供教師參考，減輕了教師備課和輔導(dǎo)實驗的工作量。此外還提供參考教材和學(xué)生用實驗指導(dǎo)書。
三、實驗室建設(shè)的目的
本實驗室主要承擔(dān)《計算機組織與體系結(jié)構(gòu)》、《計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》等相關(guān)的實踐課程，以培養(yǎng)學(xué)生分析和設(shè)計計算機各部件的能力，使學(xué)生做到理論與實踐相結(jié)合、硬件與軟件相結(jié)合，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下扎實的理論基礎(chǔ)。同時本實驗室還為學(xué)生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計提供實驗儀器設(shè)備和場地。
