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微机原理和计算机体系结构综合开发实验平台

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  • 产品名称:微机原理和计算机体系结构综合开发实验平台
  • 产品型号:QY-DPJ15
  • 产品价格:32000

装置集实验桌与综合实验平台和微电脑(选配)于一体,综合实验平台采用挂件式设计,配置灵活,方便 安装维护。
二、技术指标
输入电源:单相三线,交流220V±10%,50HZ
装置容量:≦1.5KVA
外型尺寸:参考值1500×650×1300
工作环境:温度-10°C ~ +40°C,相对湿度85%(25C)
安全保护:接地保护,漏电保护(动作电流<30mA),过载保护     实验室效果图
三、基本配置
3.1 1个实验桌  
3.2 2个实验系统部件   
四、实验桌
实验桌采用台体材料为下部是铝合金材料,上部是铁质密纹喷塑,留有电脑主机柜,四脚有滑轮,可移动可固定,台体参考尺寸1200×700×1200,以实物为准
五、电源配置
5.1交流电源:单相220V交流电,二三孔输出插座一个。
5.2直流稳压电源:±12V/1A和±5V/1A,均有短路保护、过流保护和自动恢复功能。
六、实验系统部件
    部件一:计算机组成原理挂箱
6.1.1主要功能特点
一、性能特点
1、硬件系统采用高性能单片机89S52和LATTICE公司CPLD器件的有机结合,使系统的硬件控制电路精简而可靠。
2、提供手动、自动和联机三种工作方式,满足不同层次实验的监视需要。
3、具有完善的系统检测电路和系统保护电路设计,使实验系统更易于维护和使用。
4、系统自备双通道逻辑示波器,便于实验过程中时序信号的测量。
5、系统和电脑采用RS232/USB通信方式。
6、实验系统采用总线结构,使实验计算机具有结构简单清晰、扩展方便、灵活易变等诸多优点,实验时只要少些接线即可。
7、扩展FPGA实验模块,实现复杂模型机的设计实验。
8、专为本机配备的动态集成调试运行软件以图形化的界面显示模型机内部数据的流向和各种控制信号的状态以及时序关系。
6.1.2硬件技术指标
1、实验系统的字长为8位、16位兼容设计。
2、实验系统的基本指令系统类PC 机,有多种指令格式,多种寻址方式。
3、主存储器采用8K字节静态存储器6264,用于存放用户程序和数据。
4、配运算器模块,由4片4位的算术逻辑单元功能发生器级联而成。每片内实现16种二进制算术运算及16种逻辑运算,可进行8位、16位运算器实验。
5、控制器采用微程序方案实现,控存字长为24位,可用最大容量为1024字节,且用电可擦写的E2ROM存储器芯片组成,支持动态微程序设计。
6、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。可以同时产生四种不同时序的时钟信号。
7、实验系统配有微程序手动输入并显示模块,装有24个微程序输入开关,用于输入微程序。
8、配有手动16位数据输入模块,装有16个数据输入开关,用于输入16位数据。
9、配8个控制开关,2个微动开关,用于手动控制整机的运行和切换运行方式等。
10、配2位七段数码管以显示程序运行的结果。另配置6个数码管,用于交通灯显示。
11、配微地址发生器模块和微地址显示模块、微地址控制模块。
12、配数据总线显示模块,用于显示数据总线上的动态数据。
13、配总线地址显示模块,用于显示地址总线上的动态地址。
14、配有一个双向通用移位寄存器,以实现逻辑移位功能。
15、具有超前进位控制逻辑。
16、配有指令寄存器和地址寄存器。
17、主机上设计有大规模 CPLD 和超强51单片机作为整机的主控器件,可以在完全自动方式下完成全部部件实验和整机模型机设计实验。
18、配有并行I/O接口电路8255,实现带输入输出接口的模型机的设计。
19、配有定时/计数器接口电路8253。实现带定时/计数器功能的模型机的设计。
20、配有中断控制器8259。实现带中断功能的模型机的设计。
21、配有双端口存储器IDT7132。
22、模数A/D和数模D/A转换电路,实现数模和模数的转换。
23、扩展ALTERA EPM240核心模块,实现具备多功能复杂模型机的设计实验。
6.1.3软件技术指标
1、实验系统集成动态调试运行软件。
2、详尽的CAI课件,能将实验原理、实验目的、芯片、查询等功能集于一体,便于多媒体教学;
3、极强的程序和微程序调试功能,有单步、断点和连续等运行方式。
4、有程序和微程序读写功能。
5、以彩色流程图方式全程监视程序的运行状态和运行结果。
6、读写存贮菜单,对寄存器进行输入数据和参数设置以及读出目标输出信息
部件二:微机原理实验挂箱
6.2.1主要功能特点
1、CPU系统模块独立设计,支持2种CPU系统:Intel 486 CPU系统和80386EXCPU系统。标配Intel 486 CPU系统。有机玻璃面板保护。
2、常用基础实验电路采用集成一体化设计,创新扩展模块通过20芯L_DV总线接入主板。
3、设计有嵌入式双通道虚拟示波器。
4、 配套微机控制技术辅助教学联机软件,与PC通信有USB和以太网络两种方式。
5、汇编语言和C语言支持符号化远程调试,同时支持本机调试,即PC独立调试方式。 6、汇编语言和C语言均采用工程文件组织管理。
7、支持保护模式下的编程实验。
6.2.2详细硬件组成和结构
1、实验系统采用CPU核心板和实验模块底板分离设计,全部系统总线通过2排50针插座和实验电路主板隔离设计,确保CPU系统安全可靠,同时CPU系统板上加保护罩。
2、Intel 486 CPU核心板组成
2.1 CPU基于Intel 486 设计。
2.2 系统主控芯片采用CPLD器件EPM7128S设计。
2.3 系统监控采用256K Flash Memory W29C020设计。
2.4 用户程序和数据存储器采用128K SRAM UT621024设计。
2.5 两种与PC系统通信方式:①用CH395设计的标准USB通信;②用CH395SL设计的以太网通信。
2.6 设计有新型串行通信接口16C2550B和RS232收发器SP232EEN及其DB9接口。
  2.7 总线插座提供32位数据总线、20位地址总线(可扩展为32位地址总线),数据总线支持8/16/32位存储器与I/O操作。
6.2.3实验电路主板组成
1、提供±5V,±12V工作电源。每路均有短路保护自恢复功能。
2、信号源:1)2路正负单次脉冲输出。2)8路固定脉冲输出:1MHZ、500KHZ、100KHZ、10KHZ、1KHZ、100HZ、10HZ、1HZ。3)1路0-5V模拟量输出。
3、人机接口
1)4×4键盘矩阵。
2)8位LED发光管模块。
3)带指示逻辑电平开关12位。
4)带译码的8只高亮LED七段数码显示器。
5)音频信号输入电路,带麦克风
6)音频信号输出电路(带8Ω喇叭、蜂鸣器)
7)继电器接口控制电路。
8)直流电机及控制驱动电路。
9)三相五线步进电机20BY及驱动电路UN2003。
10)LCD12864中文液晶(兼容LCD1602字符型)显示电路。
11)8×8双色点阵显示及其驱动电路。
    4、接口控制电路和通信实验电路
1)8路8位A/D 0809转换电路。
2)1路8位 D/A0832转换电路。
3)并行I/O接口扩展电路8255。
4)8254/8253定时/计数器接口电路。
5)8251串行口接口电路。
6)8259十六级中断控制接口电路。
7)8237A DMA数据传送接口电路。
8)74LS164串并转换电路。
5、传感器
1)光电传感器:采用ST135,带栅格盘,可以测量电机转速,实现电机闭环控制。
2)数字温度传感器:采用18B20实现温度的测量。
6、配置双通道虚拟示波器
1)真正的高速双通道存储虚拟示波器,可切换为单通道提高采样率。
2)带有实时X-Y示波器:自动同步显示功能。
3)存储功能:存储/栽入/分析历史波型。
4)输入模拟电压信号幅值由软件调整,勿需硬件开关切换。
5)带有幅频/相频特性专用虚拟示波器。可以保存波型文件,图片文件,方便插入在教学课件中。
   7、扩展接口
1)扩展全部系统总线和20线L_DV总线插座,用于接入外扩模块,开展创新实验。
2)扩展IC16插座1只,扩展IC40插座1只,用于自己设计译码器或辅助逻辑电路等。
8、软件功能
1)与PC通信可选USB和以太网络两种方式。
2) PC端集成开发环境软件基于.NET开发,支持Windows XP/7/10的32位和64位系统。
3) 汇编语言和C语言支持符号化远程调试,同时支持本机调试,即PC独立调试方式。
4) 汇编语言和C语言均采用工程文件组织管理。
5) 汇编语言支持多段调试;支持寄存器、变量显示及修改;支持命令行窗口运行DEBUG32调试命令。
6) 汇编语言调试支持INT21H字符和字符串重定向显示功能(2,9号)、支持INT21H的字符和字符串远程键盘输入功能(1,10号),支持D/A虚拟仪器显示功能。
7)汇编语言支持32位保护模式编程实验,内容包括描述符、特权级变换、任务切换,8259A硬件中断、异常处理、无分页/分页存储管理等。
七、实验项目
7.1 计算机组成原理实验
1、8位算术逻辑运算实验
2、带进位控制8位/16位算术逻辑运算实验
3、超前进位算术逻辑运算实验
4、移位运算器实验
5、存储器实验
6、微控制器实验
7、基本模型机的设计与实现
8、带移位运算的模型机的设计与实现
9、 复杂模型机的设计与实现
10、扩展8255并行口实验
11、扩展8253定时/计数器实验
12、扩展8259中断控制器实验
13、扩展AD转换实验
14、扩展DA转换实验
15、扩展双端口存储器实验
16、可重构原理计算机组成设计实验
17、基于CISC和RISC处理器构成的实验计算机的设计与实现
18、总线控制实验
19、硬布线控制器实验
20、乘法器设计实验
21、FIFO先进先出存储器实验
22、数据通路实验
23、基于流水技术构成模型计算机的实验
7.2 微机原理接口实验
1)实模式下基础硬件实验
1、I/O地址译码程序设计实验
2、系统中断控制器程序设计实验
3、系统中断控制器级联程序设计实验
4、DMA存储器---存储器传送程序设计实验
5、DMA写操作程序设计实验
6、DMA读操作程序设计实验
7、8/16/32位存储器读写程序设计实验
8、定时器/计数器程序设计实验
9、定时/计数器音乐程序设计实验
10、8251串行通信程序设计实验
11、8255并行通信(方式0)程序设计实验
12、8255并行通信(方式1中断方式)程序设计实验
13、8255并行通信(方式1选通方式)程序设计实验
14、函数波形发生器程序设计实验
15、ADC0809模数转换(显示十六进制)程序设计实验
16、ADC0809模数转换(显示波形)程序设计实验
17、4x4键盘显示程序设计实验
18、七段数码管显示程序设计实验
19、128x64 LCD液晶显示程序设计实验
20、8x8点阵LED显示程序设计实验
21、抢答器程序设计实验
22、步进电机控制程序设计实验
23、直流电机PWM程序设计实验
24、继电器控制实验
25、交通灯控制器程序设计实验
26、电子琴程序设计
    2)实模式下的汇编语言软件实验
 1、实验系统认识实验
2、显示程序实验
3、数据传送实验
4、数据码制转换程序设计实验
5、运算程序设计实验
 6、分支结构程序设计实验
 7、循环结构程序设计实验
8、子程序设计实验
9、 排序程序设计实验
10、综合程序设计实验
3)保护模式下的实验
1、实模式与保护模式切换程序设计实验
2、分页存储管理实验
3、 描述符及描述符表程序设计实验
4、保护模式下任务切换CALL实验
5、保护模式下任务切换JMP实验
6、实模式保护模式转换实验
7、具有分页机制的存储器扩展程序设计实验

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