计算机组成原理与系统结构实验箱

SHKC-WH6型计算机组成原理基础实验箱 

一、结构特性概述

本系统由铝木合金箱体、开关电源、系统控制部件以及开放式实验电路区构成，整体设计注重实用性与便捷性。信号线连接采用排线方式，不仅操作简便，而且接触稳定可靠。实验内容基于中小规模集成电路，资源全面开放，能够支持“计算机组成原理”、“计算机结构与逻辑设计”以及“电子系统综合设计”等多门课程的实验需求，适用于本专科院校计算机专业及相关专业的实验教学与创新设计。

二、性能优势阐述

1. 本系统硬件电路采用高性能单片机89S52与LATTICE公司CPLD器件的有机结合，确保硬件控制电路精简高效，运行稳定可靠。

2. 提供手动、自动和联机三种工作模式，以满足不同层次的实验监视需求，为实验教学提供灵活多样的选择。

3. 系统配备完善的检测电路和保护电路设计，简化了维护流程，提高了使用便捷性。

4. 配备双通道逻辑示波器，便于实验过程中时序信号的精确测量，为实验分析提供有力支持。

5. 系统与电脑采用RS232/USB通信方式，实现高效的数据传输与通信。

6. 实验系统采用总线结构，具有结构简单、扩展方便、灵活多变等优点，减少实验接线复杂性，提高实验效率。

7. 配备动态集成调试运行软件，以图形化界面展示模型机内部数据流向、控制信号状态及时序关系，为实验分析提供直观展示。

三、技术指标详解

1. 实验电路工作电源为+5V/2A、±12V/0.5A，每路均具备短路保护和自动关断功能，并配有电源指示。其中，+5V电源设计有过压、过流、欠压保护功能，确保电路故障排除后能自动恢复供电，保障设备和人员安全。

2. 实验系统支持8位和16位兼容设计，满足不同实验需求。

3. 实验系统指令系统类PC机，具备多种指令格式和寻址方式，丰富实验内容。

4. 主存储器采用8K字节静态存储器6264，用于存储用户程序和数据，确保实验数据的完整性和安全性。

5. 配备运算器模块，由4片4位算术逻辑单元74LS181功能发生器级联而成，同时配备74LS182实现进位串并级联方法，支持8位和16位运算器实验。

6. 配备超前进位产生器74LS182，提高运算效率。

7. 控制器采用微程序方案实现，控存字长为24位，最大容量为1024字节，采用电可擦写E2ROM存储器芯片组成，支持动态微程序设计，满足复杂控制需求。

8. 实验系统工作频率源由555时基电路和74LS123可再触发单稳态多谐振荡器组成，产生频率范围为330HZ～580HZ的时钟信号，支持多种时序实验。

9. 配备微程序手动输入并显示模块，方便微程序的输入与查看。

10. 配备手动16位数据输入模块和多个控制开关，实现数据的灵活输入和整机运行控制。

11. 配备2位七段数码管显示程序运行结果，同时配置多个数码管用于其他数据显示。

12. 配备微地址发生器模块、微地址显示模块和微地址控制模块，实现微地址的生成、显示与控制。

13. 配备数据总线显示模块和总线地址显示模块，实时显示数据总线和地址总线上的动态信息。

14. 配备双向通用移位寄存器，实现逻辑移位功能，丰富实验内容。

15. 配备指令寄存器和地址寄存器，确保指令和地址的正确处理。

16. 主机采用两片大规模CPLD和超强51单片机作为主控器件，支持自动方式下的部件实验和整机模型机设计实验。

17. 实验连接简便可靠，采用排线连接模块间实验线路，确保实验导线的稳定连接。

18. 机箱采用坚固型铝合金框架和厚实ABS塑料包角，外形尺寸为480×360×150mm，确保实验设备的稳定性和耐用性。

四、软件技术指标说明

1. 集成动态调试运行软件，提供实验过程的实时监控与调试功能。

2. 配备详尽的CAI课件，将实验原理、目的、芯片功能及查询等集成一体，方便多媒体教学与自学。

3. 具备强大的程序和微程序调试功能，支持单步、断点和连续等多种运行方式，满足不同调试需求。

4. 提供程序和微程序读写功能，方便用户对程序和微程序进行

六、实验箱配置表

附：使用本实验箱需配套仪器仪表:电脑、万用表