計算機組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)教學實驗系統(tǒng)
型號：DL07-JY-II
一、適用范圍：
EL-JY-II型計算機組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實驗系統(tǒng)是為《計算機組成原理》、《計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》等課程的教學實驗而研制的，涵蓋了目前流行教材的主要內(nèi)容，能完成主要的基本部件實驗和整機模擬實驗，同時也可供計算機其它課程的教學和培訓使用。
二、結(jié)構(gòu)簡介：
本系統(tǒng)采用了新穎開放的電路結(jié)構(gòu)：
1）在系統(tǒng)的構(gòu)造形式上，采用“實驗基板+ CPU板+創(chuàng)新開發(fā)模塊”的形式，將系統(tǒng)的公共部分如數(shù)據(jù)的輸入輸出和顯示、單片機控制及與PC機通訊等電路放置在基板上，將微程序控制器、運算器、各種寄存器、譯碼器等電路放置在擴展板（CPU板）上，而CPU板可提供8位或16位2種不同字長的系統(tǒng)板，它們與基板是兼容的，同一套系統(tǒng)通過更換不同的CPU板即可完成8位機或16位機的實驗，用戶可根據(jù)需要分別選用8位的CPU板來構(gòu)成8位計算機實驗系統(tǒng)（EL-JY-II-8）或選用16位的CPU板來構(gòu)成16位計算機實驗系統(tǒng)（EL-JY-II-16）；也可同時選用8位和16位的CPU板，這樣就可用比一套略多的費用而擁有兩套計算機實驗系統(tǒng)，且使用時僅需更換CPU板，而不需做任何其它的變動或連接，使用十分方便；
2）系統(tǒng)提供有面包板，學生能自己設(shè)計實驗內(nèi)容，達到開拓思維，提高創(chuàng)新和設(shè)計能力的目的。
3）創(chuàng)新開發(fā)塊具有2種，一種是普通的CPLD開發(fā)模塊，該模塊價格便宜，適合學生完成簡單的計算機原理及功能重構(gòu)，另外一種是高級的SOPC開發(fā)模塊，該模塊采用ALTERA公司4CE6處理器，可實現(xiàn)CPLD的所有功能，另外還可以進行網(wǎng)絡(luò)遠程實驗及計算機原理機的網(wǎng)絡(luò)通信開發(fā)實驗；
4）本機實驗操作有3種操作方式，首先利用本機安裝具有的64個撥動開關(guān)、4個按鈕開關(guān)和64個發(fā)光二極管，既可在單片機的控制下進行編程和顯示，完成實驗，也可與PC機聯(lián)機使用，可在PC機上進行編程、傳送、裝載程序、調(diào)試和運行等操作；還可在不接入PC機的情況下，以手動的方式完成全部的實驗，并具備單步執(zhí)行一條微指令、單步執(zhí)行一條機器指令、連續(xù)運行程序、聯(lián)機打印等功能，幾種操作方式可按需要任意選擇一種使用，切換方便；
5）本機未減輕實驗老師的工作負擔，設(shè)有故障檢測功能。
6）控制器采用微程序方案，支持動態(tài)微程序設(shè)計，微程序指令的格式及定義均可由用戶自行設(shè)計并裝入由EEPROM構(gòu)成的控存中；
7）在顯示功能上，采用了多種形式的顯示方法，使整個系統(tǒng)更加美觀大方。
8）系統(tǒng)*教材為《計算機組成原理》唐碩飛 高等教育出版社，《計算機組成與設(shè)計》（第2版）王誠清華大學出版社，用戶也可以根據(jù)習慣選用其他通用教材。
9）本系統(tǒng)由兩大部分組成：
l 、實驗基板：本部分是8位機和16位機的公共部分，包括以下幾個部分
Ø 數(shù)據(jù)輸入和輸出
Ø 顯示及監(jiān)控
Ø 脈沖源及時序電路
Ø 數(shù)據(jù)和地址總線
Ø 外設(shè)控制實驗電路
Ø 單片機控制電路和鍵盤操作部分
Ø 與PC機通訊的接口
Ø 主存儲器
Ø CPLD實驗板（選件
Ø 電源
Ø 自由實驗區(qū)（面包板）
2、CPU板：CPU板分為8位機和16位機兩種，除數(shù)據(jù)和地址字長分別為8位和16位以外，都包括以下幾個部分：
Ø 微程序控制器
Ø 運算器
Ø 寄存器堆
Ø 程序計數(shù)器
Ø 指令寄存器
Ø 指令譯碼電路
Ø 地址寄存器
Ø 數(shù)據(jù)和控制總線
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3、SOPC網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新開發(fā)模塊：
Ø 采用ALTERA公司4CE6處理器；
Ø 配置芯片采用16Mb的 EPCS16SI16N；
Ø 具有16Mb的FLASH存儲單元；
Ø 具有512Kb的SRAM存儲單元；
Ø具有 64Mb SDRAM存儲單元；
Ø 具有10M/100M網(wǎng)絡(luò)控制器模塊，網(wǎng)路模塊采用DM9000AE；
Ø AS下載口、JTAG下載口、2位按鍵及復(fù)位鍵。
三、實驗項目：
實驗一 運算器實驗
實驗二 移位運算實驗
實驗三 半導體存儲器RAM實驗
實驗四 微程序控制器實驗
實驗五 微程序設(shè)計實驗
實驗六 基本實驗計算機組成與程序運行實驗
實驗七 帶移位運算實驗計算機的組成與程序運行實驗
實驗八 復(fù)雜實驗計算機的組成與程序運行實驗
實驗九 計算機的I/O實驗
實驗十 可重構(gòu)原理計算機設(shè)計實驗(選做)
實驗十一 總線控制實驗（選做）
實驗十二 簡單中斷控制實驗（選做）
實驗十三 基于重疊和流水線技術(shù)的CPU結(jié)構(gòu)實驗（選做）
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實驗十四 RISC模型機實驗（選做）
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實驗十五 PC機與實驗計算機的網(wǎng)絡(luò)通信實驗（選做）
實驗十六 實驗計算機1與實驗計算機N的網(wǎng)絡(luò)通信實驗（選做）
四、系統(tǒng)特點簡介：
1、模塊化設(shè)計，清晰明了，提高了系統(tǒng)的靈活性；
2、系統(tǒng)具有自檢測功能，可檢測所有總線（數(shù)據(jù)、地址、控制總線）；
3、多種實驗操作平臺：
A、 開關(guān)控制操作模式；
B、 鍵盤輸入單片機控制操作模式；
C、 PC機聯(lián)機操作模式，即可在計算機上進行編程、傳遞、裝程序、動態(tài)定時調(diào)試和運行等，用戶可根據(jù)情況在操作中互相交互使用和切換；
4、實時、動態(tài)的聯(lián)機圖形操作界面，系統(tǒng)聯(lián)機軟件提供了可動態(tài)顯示數(shù)據(jù)流向及數(shù)據(jù)、地址、控制總線的各種信息；
5、豐富的原理計算機設(shè)計：運算器結(jié)構(gòu)及微指令格式均可重定義；由于系統(tǒng)提供了CPLD可編程器件，系統(tǒng)中運算器結(jié)構(gòu)、微程序指令的格式及定義以及各種實驗項目均可由用戶根據(jù)教學要求作靈活改變，同時可以完成可重構(gòu)原理計算機設(shè)計實驗；
6、系統(tǒng)采用了有抗短路過流的開關(guān)穩(wěn)壓電源，從而可避免了因連線失誤而導致芯片或整機損壞情況的發(fā)生；
7、兼容性強：兼容8位、16位、32位機的組成原理的實驗；
8、擴展性強：系統(tǒng)配有面包板，可擴展CPLD/FPGA、SOPC器件，大大提高了系統(tǒng)的擴展性，充分發(fā)揮了學生的硬件設(shè)計能力。
五、成套實驗系統(tǒng)配置：
設(shè)備名稱 | 型號 | 備注 |
計算機組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)教學實驗系統(tǒng) | EL-JY-II | 必配 |
CPLD/FPGA擴展模塊 | CPLD3128 | 選配 |
SOPC網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新開發(fā)模塊 | SOPC4CE6 | 選配 |
CPLD/SOPC下載電纜 | JY-BLASTER | 選配 |
六、產(chǎn)品圖片及其它參數(shù)：
外型尺寸（mm）：470 x 310 x 95
工作電壓：220v ± 10%，50Hz ± 1Hz
