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微機原理與接口技術實驗室,微機原理與接口技術實驗箱



微機原理與接口技術實驗室-產品介紹:
本實驗臺是一款功能強、性能好,軟件硬件都是一流的高性能計算機組成原理實驗儀產品,系統電路采用了多片CPLD大大提高了可靠性和功能提升的可能性,軟件提供了詳盡的信息窗口、運行圖表和多類幫助信息,使教學的過程輕松自如。

一、系統特點
(1) 結構清晰、實時監(jiān)視器
各單元部件都以計算機結構模型布局,清晰明了,各寄存器、部件均有 8 位數據指示燈顯示其二進制值,兩個8 段碼LED 顯示其十六進制值,清楚明了,兩個數據流方向指示燈,以直觀反映當前數據值及該數據從何處輸出,而又是被何單元接收的。這是該產品獨創(chuàng)的“實時監(jiān)視器”,使得系統在實驗時即使不借助PC機,也可實時監(jiān)控數據流狀態(tài)及正確與否,徹底改變了其它實驗設備為監(jiān)控狀態(tài)必須加入讀操作的不真實實驗方法,使得學生十分容易認識和理解計算機組成結構。實驗系統各部件可以通過J1、J2、J3 座之間不同的連線組合,可進行各部件獨立的實驗,也可進行各部件組合實驗,再通過與控制線的組合,就可構造出不同結構及復雜程度的原理性計算機。
(2)開放式設計
實驗系統的軟硬件對用戶的實驗設計具有完全的開放特性。與眾不同的是:實驗臺各實驗模塊的數據線、地址線與系統之間的掛接是通過三態(tài)門,而不是其它實驗設備所采用的扁平連線方法,而數據線、地址線是否要與系統連通,則由用戶連線控制,這樣,就真實的再現了計算機工作步驟。需要強調指出的是:用“連線跨接”并不能說明其開放特性,而所謂的開放性應指的是運算器、控制器及微程序指定的格式及定義能否進行修改和重新設計。系統的運算器采用了代表現代科技的EDA 技術設計,隨機出廠時,已提供一套已裝載的方案,能進行加、減、與、或、帶進位加、帶進位減、取反、直通八種運算方式,若用戶不滿意該套方案,也可自行重新設計并通過JTAG 口下載。控制器微指定格式及定義可通過鍵盤和PC 機進行重新設計,從而產生與眾不同的指令系統。系統的數據線、地址線、控制線均在總線插孔區(qū)引出,并設計了40 芯鎖進插座,供用戶進行RAM、8251、8255、8253、8259 等接口器件的擴展實驗。系統提供的兩種控制器之一的組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 工具在PC 機上進行自動化設計。
開放式設計的特點還在于,用戶可以設計自己的指令/微指令系統。系統中已帶有兩套指令/微程序系統,用戶可參照來設計新的指令/微程序系統。
(3)支持中斷實驗
采用最底層的器件設計而非有些產品所采用的集成器件 8259,從而讓學生可以從微程序層面上學習中斷請求、中斷響應、中斷處理、中斷入口地址的產生、中斷服務程序及中斷返回(RETI)整個過程。專家指出:“中斷”是單片機、微機、DSP 等學科中不可或缺的功能,故應在計算機原組成原理這門基礎學科中對其進行充分的學習和實驗。
(4) 兩種控制器方式
系統提供兩種控制器方式,即微程序控制器和組合邏輯控制器。在微程序控制器中,系統能提供在線編程,實時修改程序,顯示程序并調試進行的操作環(huán)境。組合邏輯控制器,已下載有一套完整的實驗方案,用戶也可使用CPLD 工具在PC 機上進行自動化設計。微程序控制器和組合邏輯控制器兩種類型都有流水和非流水兩種方案。
(5) 三種工作方式
1、手動方式——不連PC 機,通過實驗儀的開關輸入信號進行實驗,用LCD 及各部件的8 個狀態(tài)LED,兩個LED 數碼管觀察運行狀態(tài)和結果,手動進行實驗;
2、聯機方式——連PC 機,通過WINDOWS 調試環(huán)境及圖形方式進行更為直觀的實驗。在WINDOWS 調試環(huán)境中提供了功能強大的邏輯分析和跟蹤功能,既可以以波形的方式顯示各邏輯關系,也可在跟蹤器中,觀察到當前狀態(tài)的說明及提示;
3、脫機方式——不連PC 機,通過實驗儀的鍵盤輸入程序、微程序,用LCD 及各部件的8 個狀態(tài)LED,兩個LED 數碼管觀察運行狀態(tài)和結果,手動進行實驗;
(6)完善的尋址方式
累加器尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、立即數尋址、存儲器尋址;
(7)運算器和控制器采用CPLD LC4256芯片,支持VHDL語言、Verlog語言和圖形化語言.
(8)邏輯分析儀
對于教師而言,不難體會要講清時序關系是不容易的。而學生理解并利用時序關系則難上加難。而由于現代集成技術的迅猛發(fā)展,在實際工作中需要更多的利用邏輯分析工具進行時序分析。計算機組成原理與系統結構教學實驗系統具備高性能邏輯分析功能,老師可通過電化教學設備向學生現場展示指令與時序的關系,可讓學生在實驗時直觀地觀測到指令與時序的關系,可有效的提高教學效果。
(8)豐富的調試手段,具有單步、微單步、運行、暫停等功能。
(9)通過實驗儀或PC機鍵盤,在線動態(tài)修改寄存器、程序/微程序計數器、程序/微程序存貯器的內容。
(10)具有系統自動檢測功能,能精確顯示故障位置。
(11)支持USB通訊連接,可以適應筆記本,臺式機等多種機型,運行環(huán)境為Windows2000/XP/ Win7/Win8系統。
二、系統組成
    系統由實驗主板、調試軟件、內置開關電源組成。
采用數字電路設計“組成原理”,以便從最底層來展現“原理”之精髓,采用CPLD設計運算器和微程序控制器。
系統實驗主板有:寄存器組、運算單元、累加器A暫存器W、直通/左移/右移單元、地址寄存器、程序計數器、堆棧、中斷源、輸入/輸出單元、存儲器單元、微地址寄存器、指令寄存器、微程序控制器、組合邏輯控制器、擴展座、總線插孔區(qū)、微動開關/指示燈、邏輯筆、脈沖源、MCS-51智能管理單片機、24個撥碼開關、4*6矩陣鍵盤、字符式LCD、RS232口、USB通訊口。
三、實驗項目
模型機模塊實驗
(1)寄存器實驗
實驗1:A,W 寄存器實驗
實驗2:R0,R1,R2,R3 寄存器實驗
實驗3:MAR 地址寄存器,ST 堆棧寄存器,OUT輸出寄存器
(2)運算器實驗 (加、減、或、與、帶進位加、帶進位減、A取反、A輸出,共8種運算。)
(3)數據輸出實驗/移位門實驗
實驗1:數據輸出實驗
實驗2:移位實驗 (位左移;位右移)
(4)微程序計數器UPC 實驗
實驗1:uPC 加一實驗
實驗2:uPC 打入實驗
(5)PC 實驗
實驗1:PC 加一實驗
實驗2:PC 打入驗
(6)存儲器EM 實驗
實驗1:PC/MAR 輸出地址選擇
實驗2:存儲器EM 寫實驗
實驗3:存儲器EM 讀實驗
實驗4:存儲器打入IR指令寄存器/uPC實驗
實驗5:使用實驗儀小鍵盤輸入EM
(7)微程序存儲器UM 實驗
實驗1:微程序存儲器uM 讀出
實驗2:使用實驗儀小鍵盤輸入uM
(8)中斷實驗
(9)模型機綜合實驗(微程序控制器)
實驗1:數據傳送實驗/輸入輸出實驗
實驗2:數據運算實驗(加/減/與/或)
實驗3:移位/取反實驗
實驗4:轉移實驗
實驗5:調用實驗
實驗6:中斷實驗
實驗7:指令流水實驗
實驗8:RISC 模型機
(10)組合邏輯控制
實驗1:組合邏輯控制器
實驗2:用CPLD實現運算器功能
(11)設計指令/微指令系統

B、MY-231微機接口及微機應用實驗箱

 
一)產品介紹
微機接口及微機應用實驗箱適用于86系列微機原理課程,綜合了各學校講課及實驗教師的意見,增加了系統的開發(fā)能力和靈活性。為提高學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。配合本設備,我們特為教師提供了微機原理課、微機應用課的教師實驗指導書,書中對這部分實驗都寫有實驗目的、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。
1·微機接口部分:一塊PC總線擴展卡、8279鍵盤、六位數碼顯示板和連接電纜。還設有I/0地址譯碼電路8255、8253、ADC0809、DAC0832等。
2·微機應用部分:設有聲傳感器、繼電器及喇叭、直流電機、步進電機驅動控制電路。
3·輔助電路:40腳、20腳、16腳、14腳集成插座,邏輯電平開關、LED顯示、時鐘(1MHz、2MHz)、方波信號和邏輯筆等。
二)實驗內容:
(一)微機接口實驗(微機原理課)
1、I/0地址譯碼實驗
2、簡單并行接口實驗
3、可編程并行口實驗(一)(二)
4、串行通訊實驗(8251、8250)
5、A/D、D/A轉換實驗
6、可編程定時器計數器實驗
7、七段譯碼顯示實驗
8、中斷實驗和DMA通訊實驗
(二)趣味性實驗及控制實驗(微機應用課)
1、競賽搶答器實驗 
2、數字錄音機實驗  
3、電子琴實驗(加選件) 
4、交通燈控制實驗
5、繼電器控制實驗 
6、步進電機控制實驗
7、直流小電機控制實驗
8、集成電路測試實驗9.827
9、
鍵盤、顯示控制實驗  
三、微機原理與接口技術實驗室-
建設的總結:
通過實驗幫助學生更容易理解課程知識,體驗處理器類工作方式,訓練模塊化編程能力。課程設計和課外學習更接近工程實踐,可以更好地培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。

其他實訓室建設方案:
電工技術基礎實訓室配置方案
家電維修實訓室建設方案
機電一體化專業(yè)實訓室建設方案
傳感器技術實訓室發(fā)展方向與要求
家用電器技術專業(yè)儀器設備基本配置推薦標準
中職電子電器專業(yè)實訓基地建設報告
熱工基礎實驗室建設方案
樓宇智能化設備安裝與運行專業(yè)人才培養(yǎng)方案
通用技術實驗室方案
婦幼專業(yè)實訓設備,內外婦兒科護理實訓教學設備
電焊實訓室配置方案
維修電工實訓室建設方案
電工實訓室建設方案
中職機電專業(yè)設備建設方案
氣動與液壓實訓室建設方案
物業(yè)管理實訓室建設方案
風力發(fā)電基礎實訓室建設方案
中職學校制冷實驗室配置方案
中職家用電器實驗室配備方案
消防工程技術專業(yè)實驗室建設方案
風電新能源實驗室建設方案
計算機裝調與維修實訓室建設方案
機械制圖測繪實訓室建設方案
《煤礦安全實訓基地》主要設備方案
汽車教學設備實訓室建設功能說明及配置
工業(yè)自動化實訓室建設方案及配置方向
空調制冷制熱實驗室建設方案
電子器件及線路測量儀器設備基本配置推薦標準
模電數電實訓室建設方案
油電混合動力汽車動力系統實訓臺的配置方案
PLC實訓室建設方案
恒溫恒濕機組系統模擬實驗臺
城市軌道交通信號控制及運營管理仿真實訓系統配置方案
城市軌道交通信號原理結構實訓室建設方案
城市軌道交通信號基礎室外設備實訓系統建設方案
城市軌道交通CBTC信號控制及運營管理仿真實訓系統建設方案
機床電氣控制實訓室設備基本配置推薦標準
智能樓宇技術專業(yè)儀器設備基本配置推薦標準
新能源汽車工具解決方案
新能源汽車專業(yè)配置方案
電工電子實訓臺常用儀器儀表的使用方法
智能控制技術實訓室建設方案
樓宇智能化設備安裝與運行專業(yè)人才培養(yǎng)方案
單片機實訓室建設方案
數控模擬實訓室(數控車床)實訓室
數字制造技術實訓室
鉗工實驗室配置介紹
工業(yè)自動化實訓室建設方案
高校傳感器實訓室建設方案
通用電子裝配實訓裝置
金屬工藝實訓室方案
計算機組裝與維護實驗臺配置方案
電子技能實訓臺的臺燈調光電路說明
消防實訓室配置方案
高級電工實訓室建設方案
高性能電工電拖實訓裝置
電力類實訓室建設方案
工程制圖室建設方案
中職電子電器專業(yè)實訓基地建設報告
維修電工實訓室設備列表清單

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