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COP2000型计算机组成原理实验系统
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零售价:3980
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一、系统性能特点
 
结构清晰、实时监视器

各单元部件都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,清楚明了,两个数据流方向指示灯,以直观反映当前数据值及该数据从何处输出,而又是被何单元接收的。这是该产品独创的“实时监视器”,使得系统在实验时即使不借助PC 机,也可实时监控数据流状态及正确与否,彻底改变了其它实验设备为监控状态必须加入读操作的不真实实验方法,使得学生十分容易认识和理解计算机组成结构。实验系统各部件可以通过J1、J2、J3 座之间不同的连线组合,可进行各部件独立的实验,也可进行各部件组合实验,再通过与控制线的组合,就可构造出不同结构及复杂程度的原理性计算机。

开放式设计

实验系统的软硬件对用户的实验设计具有完全的开放特性。与众不同的是:COP2000各实验模块的数据线、地址线与系统之间的挂接是通过三态门,而不是其它实验设备所采用的扁平连线方法,而数据线、地址线是否要与系统连通,则由用户连线控制,这样,就真实的再现了计算机工作步骤。需要强调指出的是:用“连线跨接”并不能说明其开放特性,而所谓的开放性应指的是运算器、控制器及微程序指定的格式及定义能否进行修改和重新设计。COP2000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,已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,若用户不满意该套方案,也可自行重新设计并通过JTAG 口下载。控制器微指定格式及定义可通过键盘和PC机进行重新设计,从而产生与众不同的指令系统。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 芯锁进插座,供用户进行RAM、8251、8255、8253、8259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,用户也可使用CPLD 工具在PC 机上进行自动化设计。对于不熟悉EDA 语言的用户,可利用COP2000调试环境中的图形表格组合自动产生EDA语言,然后在CPLD 工具下载入大规模逻辑器件中,对于熟悉EDA 的语言的用户,则还可直接利用ABEL或VHDL进行重新设计。其开放程度非一般设备所及。
开放式设计的特点还在于,用户可以设计自己的指令/微指令系统。系统中已带有两套指令/微程序系统,用户可参照来设计新的指令/微程序系统。

支持中断实验

采用最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。专家指出:“中断”是单片机、微机、DSP 等学科中不可或缺的功能,故应在计算机原组成原理这门基础学科 中对其进行充分的学习和实验。
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,实时修改程序,显示程序并调试进行的操作环境。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。对于不熟悉EDA语言的用户,可利用COP2000调试环境中的图形表格组合自动产生EDA语言,然后在CPLD工具下载入大规模逻辑器件中,对于熟悉EDA的语言的用户,则还可直接利用ABEL 或VHDL 进行重新设计。其开放程序非一般设备所及。微程序控制器和组合逻辑控制器两种类型都有流水和非流水两种方案。

三种工作方式

1、手动方式——不连PC机,通过COP2000 实验仪的键盘输入程序、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逻辑分析和跟踪功能,既可以以波形的方式显示各逻辑关系,也可在跟踪器中,观察到当前状态的说明及提示;
3、模拟方式——不需实验仪,仅需计算机即可进行实验。

强大自检功能

系统设计强有力的自检功能,能自动检测各部件的工作正确与否,并可定位、提示存在问题的部分,并在LCD上精确提示。
适当的集成度

计算机组成原理如何解决集成度的问题是各厂家所深感矛盾的难题。伟福公司利用“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,其它部件则采用通过逻辑器件实现。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。
完善的保护措施

随机提供了高性能的开关稳压电源,系统中多次采用了抗短路,防过流的设计方法,使其具备良好的稳定性。深入考虑了学生实验的一般特点。
精湛的设计制造技术

1. 采用大规模集成电路设计,电路简捷可靠
2. 板面布局、布线规矩工整,培养学生良好的设计习惯
3. 采用专用镀金插座,绝无氧化锈蚀的后顾之忧
4. 采用专利自锁插头,接插方便可靠,排除接触不良故障
完善的寻址方式

  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
  存储器寻址:如MOV 34H,A  




万用汇编器

用户可以自定义指令/微指令系统,COP2000 软件可以对用户自己定义的汇编助记符进行编译,自动生成代码/微代码。实验系统出厂时提供了完善的指令系统:

  算术运算:ADD、ADDC、SUB、SUBC 逻辑运算:AND、OR、CPL
  赋值运算:MOV 转移指令:JMP、JC、JZ
  调子程序:CALL、RET 中断指令:INT、RETI
  端口输入输出:IN、OUT 外部设备输入输出:READ、WRITE

其中的输入输出指令:IN、OUT,模仿CPU 的端口的输入输出,外部设备输入输出指令:READ、WRITE,可用来访问外设,这两条指令有否直接决定其能否进行接口器件的实验。若没有则表明其无法进行完整模型机实验。很多实验机还不支持子程序调用、返回指令CALL、RET。我们知道在调用子程序时涉及到压栈、退栈的概念,这在COP2000 实验仪中可从微程序层面上十分形象的观察整个执行过程。
多媒体教学

凭借伟福在软件设计上的精湛技术,COP2000 计算机组成原理所配备的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、时序图、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;时序图中则实时反映当前的逻辑关系。所有这些均可通过投影仪可把当前的信息、状态和对应关系进行多媒体教学实践。
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。
逻辑分析仪

对于教师而言,不难体会要讲清时序关系是不容易的。而学生理解并利用时序关系则难上加难。而由于现代集成技术的迅猛发展,在实际工作中需要更多的利用逻辑分析工具进行时序分析。伟福COP2000 计算机组成原理与系统结构教学实验系统具备高性能逻辑分析功能,老师可通过电化教学设备向学生现场展示指令与时序的关系,可让学生在实验时直观地观测到指令与时序的关系,可有效的提高教学效果。
模型机结构图

完全模拟了模型机结构框图,能实时反应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。
微程序及跟踪器

跟踪器可以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。
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二、实验系统组成
 
COP2000计算机组成原理实验系统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、组合逻辑控制器、扩展座、总线插孔区、微动开关/指示灯、
逻辑笔、脉冲源、20个按键、字符式LCD、RS232口。
 
三、实验内容
 
1.寄存器实验
(1) A、W寄存器实验
(2) R0、R1、R2、R3 寄存器实验
(3) MAR 地址寄存器、ST 堆栈寄存器、OUT 输出寄存器实验
2.运算器实验
3.数据输出实验/移位门实验
(1) 数据输出实验
(2) 移位实验
4.uPC 实验
(1) uPC加1 实验
(2) uPC打入实验
5.PC 实验
(1) PC加1 实验
(2) PC打入实验
6.存储器EM 实验
(1) PC/MAR输出地址选择.
(2) 存储器EM 写实验
(3) 存储器EM 读实验
(4) 存储器打入IR 指令寄存器/uPC 实验
(5) 使用实验仪小键盘输入EM
7.微程序存储器uM 实验
(1) 微程序存储器uM 读出实验
(2) 微程序存储器uM 实验
8.中断实验
9.模型机控制器实验
(1) 数据传送实验/输入输出实验
(2) 数据运算实验(加/减/与/或)
(3) 移位/取反实验
(4) 转移实验
(5) 调用实验
(6) 中断实验
(7) 指令流水实验
10.输入/输出系统设计实验
(1) 用8255 扩展I/O 端口实验
(2) 用8253 扩展定时器实验uPC打入实验
 
 
 
 
 

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