组成原理与系统结构教学实验系统.pdfVIP

西安唐都科教仪器公司 系列教学实验系统 TD-CMA 计算机组成原理与系统结构教学实验系统 TD-CMA 计算机组成原理与系统结构教学实验系统是西安唐都科教仪器公司推出的新一代计算机组 成原理与系统结构教学的实验设备，该系统与以往的产品相比，主要优点有： ．采用了更为先进的计算机部件电路单元，以及更为先进的计算机整机结构设计。 ．从部件到整机实验都配有数据通路图实时动态图形调试界面，且都具有单拍、单周期、连续 等调试功能；通路图的调试过程也具有保存和回放功能，具有更为优秀的示教效果。 ．采用VHDL 语言、MAXII 系列 CPLD 器件、以及 QuartusII 工具来开展设计性的实验，具有 更好的实用价值。 ．更为灵活、更为实用的时序发生电路和本地操作台设计。 ．先进和完善的系统监测和保护电路设计，使实验平台更易于维护和使用。 一、系统的功能和特点 1．先进丰富的课程内容 使用实时动态图形调试实验方法，进行计算机组成原理的实验教学，比以往各种实验设备增加了并行 运算器、Cache 高速缓存、CPU 设计、外总线接口设计、中断、DMA 等实验内容，并可开展 CISC、RISC 、 重叠、流水、超标量等先进计算机系统结构的设计和实验研究。 2 ．先进设计方法和开发工具 采用 VHDL 语言、ALTREA 公司必威体育精装版 MAXII 系列 CPLD 器件和先进设计开发工具 QUARTUS II 来开展设计性的实验，具有更好的实用价值。 3 ．先进的实时动态图形调试方式 系统为各计算机部件（运算器、存储器、控制器）分别提供了实时动态图形调试工具，使得学生可以 轻松了解复杂部件的内部结构和操作方法，并可实时跟踪部件的工作状态。在模型计算机整机调试的图形 调试工具方面，系统除提供数据通路图、微程序流程图二种图形调试方式外，还增加了交互式微程序自动 生成和当前微指令功能的模拟、系统调试过程的保存及回放等多种先进和实用的调试功能，这些图形调试 方式及功能使得实验过程更为形象直观，好教好学，具有更为优秀的示教效果。 4 ．先进的运算器部件 运算器部件由一片 CPLD 来实现，内含算术、逻辑和移位三个运算部件，其中移位运算采用桶形移位器， 各部件独立并行工作，体现了主流运算器设计思想。 5 ．Cache 控制器部件设计 提供 Cache 高速缓存控制器设计实验，可深刻理解高速缓存的基本原理和设计思想。 6 ．开放的控制器部件设计 微程序控制器部件由微程序存储器，微命令寄存器，微地址寄存器，微命令译码器，编程电路等构成， 其微指令格式和微指令定义可由用户自行设计确定。也可以使用 CPLD 构造组合逻辑控制器，实现计算机 硬布线控制器的设计。 Http:/// Email:tangdukj@126.com Tel ：02988375590 西安唐都科教仪器公司 系列教学实验系统 7 ．先进的系统总线和总线接口设计 系统提供了先进的系统总线结构，与主流的 80x86 微机具有相似的系统总线和总线接口设计。实验构 建的模型计算机总线接口信号，除数据总线、地址总线外，其控制总线是需要根据计算机功能的要求来设 计的，由此便可以开展关于计算机总线接口的设计实验。如：基本输入输出功能的总线接口设计实验、具 有中断控制功能和 DMA 控制功能的总线接口设计实验等。 8 ．更为灵活、更为实用的时序发生电路和操作台设计 系统提供的时序发生器其机器周期可以在 2 节拍和 4 节拍之间选择，这为实验教学提供了更大的灵活 性；系统的本地操作控制台也是全新的设计，使得系统在独立使用时，操作起来更为合理、更为方便和实 用。 9 ．系统电路的保护性设计保证了系统的安全性 系统除了采用了具有抗短路、抗过流的高性能稳压电源来保证产品的安全性外，还增加了总线竞争报 警等多处保护性电路设计，可进一步保证系统的安全运行。 10．系统电路检测功能和实验电路查错功能 系统提供了系统电路检测功能和实验电路查错功能，既可对系统电路进行维护性检测，还可对实验电 路连线的正确与否进行检查，能够精确检查到用户的每一根实验电路连线。 二、系统电路构成 ·运算器单元：具有算术运算、逻辑运算和桶形移位运算三