計算機組成原理（lǐ）實驗室,計算機組成原理實驗箱,計（jì）算機組成原理實驗
2022-09-27 15:50計算機組成原理實驗室主要承（chéng）擔電子通信等專業（yè）方向的《計算機組成（chéng）原（yuán）理（lǐ）》、《單片機原（yuán）理與應用》等課程的實（shí）驗教學工作，同時承（chéng）擔相關的課程設計與（yǔ）畢業設（shè）計任務。
一、主要（yào）實驗(實踐（jiàn）)項目（mù）
計（jì）算機組成原理：算術邏輯運算（suàn）實驗、存（cún）儲器實驗、總線控製實驗、複合邏輯門實驗、OC門和三態輸出（chū）門實驗等。
單片機原理與應用：流水燈實驗、數碼管顯（xiǎn）示實驗、外部中斷實驗、液晶屏1602或者（zhě）12864實（shí）驗、定時器實（shí）驗等
二、主要設備的購置：
1、MY-312 單片機.微機綜合實驗裝置
本設備是一套開發型（xíng），該（gāi）係統吸收了國（guó）內外先進教學儀器的優點,結合現代電子技術的（de）需要,增設（shè）了許（xǔ）多新型實用接口、單片機通信、控（kòng）製技術,通過本（běn）係統（tǒng）可完成單片機(51/196)、微機(8086)、EDA等學科的原（yuán）理（lǐ）接口實驗和應用,為單片機·微機實驗室（shì）提供（gòng）綜（zōng）合實驗平台,同時（shí）也為從事單片機·微機開發人員（yuán）提供理想的實驗環境。
裝置組成：
該實驗裝置是由（yóu）控製屏、內置直流穩壓（yā）電源、漏電斷路器等組成，控製屏有兩大塊的雙麵印刷線路板組成。
功能特點：
1）598是集51、96、8088（以下簡稱88）三大（dà）係列CPU於一（yī）體的三合一實驗係統。內（nèi）置（zhì）JD-208仿真器(5196)和8088實驗係統。該係統以8088實（shí）驗係統作為基板，自成一體，可單獨作為8086微機原理和接口實驗使用（yòng），也可分別疊插51或96CPU卡，構成51/96單（dān）片機（jī）實（shí）驗開發係統（tǒng），598係統結構緊湊（còu），資源充分共享，無總線開關切換，自（zì）動識別CPU的類型。
2）實驗係統軟、硬件配置完善，仿真軟件支持Win98/2000/XP等操作係統，並支持匯編語言和C語言的（de）開發，實驗內容豐富，是單片機、微（wēi）機原理和接口教學的（de）理想平台（tái）。
3）598同時配置EDA下載板和相應IO接口（kǒu）,支持altera、lattice、xilinx三家公司CPLD/FPGA芯片實驗（yàn）開發。
4）提供多種總線類型的實驗模塊,包括並行總線、RS232總線、RS485總線、I2C總線、SPI串行（háng）總線、USB總線、CAN總線、1-WIRE總線和以（yǐ）太網接（jiē）口,可調試新型外圍（wéi）接口芯片有:I2C串行RAM AT24C02、I2C串行實時時鍾PCF8563T、I2C串行10位D/A TL5615、8位A/D TL549、1-WIRE總（zǒng）線數字溫度傳感器DS 18B20、RS232芯片MAX232、MAX485、CAN總線控（kòng）製器SJA1000、CAN總線收發器TJA1050T、網絡芯片RTL8019AS、看門狗電路MAX813L。
5）提供多種輸入／輸出設備，包括字符式1602 LCD、128X64點陣LCD、16X16LED點陣、4X6開放式鍵盤、6位開放式數（shù）碼管、IC卡（kǎ）、步進電機、小直流電機、小直流電機、繼電器、語音錄放(含話筒、喇叭)、打印機接口、小直流電機閉環控製、溫度閉環控製等。
6）學（xué）生可通過實驗台（tái）內置的仿真器聯PC機調試、運行所有的實驗程序,也可不聯PC機（jī）獨立運行。
2、MY-8086B 微機原理實驗（yàn）箱
1）8086k3實驗平台采用INTEL8088(兼容8086)係統，所（suǒ）有係統資源，8位數據線，16位地址線（xiàn），讀寫等（děng）控製信號全部引出對（duì）用戶開放。實驗箱板載（zǎi）了豐富的（de）模塊資源，詳見模塊資源列表。在此基礎上還提供了“實驗模（mó）塊（kuài）擴展”接口，並提供豐富的傳感器模塊（kuài）包，使（shǐ）得單一傳感器實驗平台和微機接口實驗平台擺脫了分離教學的局限性，實現（xiàn）了當今傳感器與微機接口等相關技（jì）術的完美結合，使得我們設計的微機（jī）接口係統與實際應用更加（jiā）貼切，更加智能。
2）標（biāo）配高速易用USB通（tōng）訊接口，可在線仿真和（hé）調試程序
標配USB 通訊接口，即插即用，台式電腦、無串口的筆記本均適用, 支持WIN98，WINME，WIN2K，WINXP，WIN7等操作係統。也可方便切換（huàn）為RS232串行通訊接口。通過上位（wèi）軟件聯機可實現在線仿真、調試和開發程序。
3）無（wú）需電腦，方便、快捷的演示模式
係統（tǒng）配有管理監控，在無PC機（jī）連接狀態下，係統自（zì）動切換到（dào）脫機管理狀態，用戶可（kě）通過實驗箱右下角4*6鍵盤輕鬆調用EPROM中（zhōng）的實驗程序（xù）完成（chéng）實驗，可脫機運（yùn）行實驗（yàn）。方便老師在教學初（chū）期進行實驗的驗證和演示，同時增強學生學習的興趣和欲望。
4）階梯化難度設（shè）計，詳盡的實驗指導
實驗案例的難度（dù）階梯化（huà）設計，從簡單到（dào）複雜。讓新手（shǒu）真正在不知不覺中（zhōng）從入（rù）門到完全掌握各種複雜係統和程序的設計。使學生以後能夠更（gèng）好地過渡（dù）到社會，無縫銜接（jiē）,成為企（qǐ）業可用，有用，好（hǎo）用的人才！
3、MY-313計算機組成原理微機接口及應用綜合實驗台（tái）
本實驗台是有機綜合體，一機多用，節省資源，效益顯著。具有很（hěn）強的開放（fàng）性能、擴展性能；實驗台外形規格：160×75×78cm。二者組合在一個實驗台上，提高（gāo）了規劃化程度，管理水平，資源共（gòng）享，節省資金，節省實驗室，減少管理人員，是學校上規模、上檔次的理想選擇。
▲ 計算機組成原理（lǐ）部分（fèn）：
1）硬軟件配置相對完整（zhěng）、可支持8位或16位字長、可以選用組合邏輯控製器或微程（chéng）序（xù）控製方（fāng）案、文字與圖紙資料相對齊全、主要用於“計算機（jī）組成原理”課程的教學與實驗的計算機係統。
2）該（gāi）係統是一台硬件組成相對完備的計算機係統（tǒng），CPU、主存、I/O接口及總線等有一定的典（diǎn）型性，並能驅動最常用的計算機輸入/輸出（chū）設（shè）備，用戶可把該機的組成與設計，作為（wéi）計（jì）算機組成（chéng）原理課程授課的實例內容，理論聯（lián）係實際（jì），保證課程各主要（yào）章節（jiē）教（jiāo）學內容的理（lǐ）論深度和較高的實（shí）用性。
3）該係（xì）統提供計算機組成原理課所要求的教（jiāo）學實驗功能，實驗手段實用先進，學生可深入到計算機CPU內部，查看、測（cè）試各主要信號與部件工作狀態，修改已實現的設計，增（zēng）加自己（jǐ）新的設（shè）計，達（dá）到“親口嚐梨”的效果，並充許學生從（cóng）頭完成另一套全新（xīn）設計。能有效提高學生學習興趣，培養學生設計與動手實踐的基本技能，增強學生的創新意識。
4）該（gāi）係統有很高的易學易用性。這主要體現在以下諸方（fāng）麵：
該係統中的硬軟（ruǎn）件組成是最小配置，體現的是計算（suàn）機硬件係統（tǒng）組成的基本原（yuán）理和基礎知識（shí），不過多地涉及係統性能完善及合理性等問題。這包括小巧的指令係統，最小的監控程序，簡單的控製設計，小的主存和簡單的輸入/輸出接（jiē）口等。
5）該係統（tǒng）的物理結構設計成全暴露方式。全部線路做在（zài）一、二塊印製（zhì）電路板（bǎn）上（shàng），以（yǐ）互不遮（zhē）蓋方（fāng）式插接在一起（qǐ）；全部（bù）線路芯片以芯片插座與（yǔ）線路板連接；邏輯線路按功能部件劃分在印製板的不同區域；主板上安裝有一定數量的開關、按鍵與指（zhǐ）示燈；線路板上布有適當的量測（cè）孔，一定數量的跳線夾，用以人為設置機器故障可變更設計。
6）該係統提供適當的軟件支持與常規輸入/輸出外（wài）設接入支持，它即是學習（xí）計算（suàn）機組成原理知識的（de）必備部分，也提供了完成多（duō）項教（jiāo）學實驗的實驗手段。配備適當的軟件（jiàn）係統（tǒng）是我們突出強調的（de）重要目標之一。
7）該係統提（tí）供的設計、實（shí）現、操作使用的（de）資料，是保證教師與學生在教學過程中用（yòng）好、學好有關知識的（de）重要條件（jiàn）。包括全部圖紙、器件清單、印製板上（shàng）的器件布局（jú）、可編（biān）程器件的（de）邏輯內容，指（zhǐ）令格式與功能（néng），微指令格式及微程（chéng）序清單，組合邏輯（jí）的指令執行流（liú）程表化簡（jiǎn）後的全部程序、交叉匯編（biān）程序源程（chéng）序（xù）清單。
▲ 微機接口及應用部分：
1）通用微機接（jiē）口實驗係統適用於86係列微機原理（lǐ）課程，綜合了各學校（xiào）講課及實（shí）驗老師（shī）的意見，增添了係統的開放（fàng）能力和靈活性。為提高學生獨立思維和動手能力，對（duì）計算機硬件要求較高的專業，提供了開放的實驗（yàn）平台並（bìng）新增加了微（wēi）機控製實驗，使這門課程的實驗更（gèng）加深入完整。為適合基礎教學的需（xū）要，增添了數字電路的實驗線路，可進行TTL集成電路的實驗。這（zhè）一嶄新的係統（tǒng）實現（xiàn）了專業基礎課（數字電路）、專業課（微機原理（lǐ））、課程設（shè）計和畢業設（shè）計（jì）（微機應用）的三合一，真正做到了（le）一（yī）機多用。
2）本係統如與微機結合，充分利（lì）用了微機自身的軟件、硬（yìng）件的強大功能和豐富資源，學生在實（shí）驗時可通過微機鍵盤直（zhí）接輸入匯編語言程序（8088或8086）或C語（yǔ）言等（děng）其（qí）他（tā）高級語言程序，並（bìng）可隨意（yì）調試更改，控製程序運行。實驗電路的連（lián）接，采用了國家專利獲獎產品“自鎖（suǒ）緊”插座及導線，使接線更方便、接觸更可靠、使用更耐久（jiǔ）。
3）配合本係統（tǒng），我們特為教師提供（gòng）了教師實驗指導書，書中對上述二十多個實驗都寫有實驗目的，實驗電路以及匯編語言和（hé）C語言的參考程序清單（提供程序軟盤），供教師（shī）參考，減輕了教師備課和輔導實驗的工作量。此外還提供參考教材和（hé）學生用實驗指導書。
三、實驗室建設的目的
本實驗室主要承擔《計算機組織與體係結構》、《計算機係統結構》等相關的（de）實踐課程，以（yǐ）培養學生分析和設計計算機各部件（jiàn）的能力，使學生做到理論與實踐相結合、硬件與軟件相結合（hé），提高學生分析問（wèn）題和（hé）解決問題的能力，為後續專業（yè）課程的學習打下紮實的（de）理論基礎。同時本實驗室還為學生課程設計、畢業設計提供實驗儀器（qì）設備和場地（dì）。
