計算機組成原理實驗系統

   計算機實驗系統系統組成：系統由實驗主板、調試軟件、內置開關電源組成。

實驗主板：累加器A，暫存器W，寄存器組R0—R3，運算器ALU，直通D/左移L/右移R單元，中斷向量IA，堆棧ST，程序計數器PC，地址寄存器MAR，輸入IN，輸出OUT，存貯器EM，微地址UPC，指令寄存器IR，微程序控制器UM，組合邏輯控制單元，三總線接口，擴展座、二進制開關電平輸出/顯示，邏輯筆、管理單片機、4×6鍵盤，字符式LCD，USB等。

系統功能：⑴能充分展示計算機結構模型，每個模塊均有實時監視、數據/指令流向。⑵配備CPLD，支持部分模塊的重構。⑶支持用戶新建指令/微指令的系統設計，根據教學需要，可自定義控制器、微指令、指令系統。⑷控制器撥動選擇開關實現微程序或組合邏輯控制的切換。⑸支持手動、脫機、聯機多種工作方式。⑹具有存儲器讀寫信號線和輸入輸出讀寫信號線、中斷信號線、DMA控制信號線等，支持I/O擴展。⑺支持多種指令系統，支持基本模型機、指令流水線、RISC模型機實驗。⑻支持多種尋址方式和中斷、調用等。⑼具有單步、微單步、運行、暫停等調試手段功能。⑽提供聯機調試軟件，自帶編譯器、支持匯編語言源程序調試，圖形化動態顯示計算機結構模型的數據/指令流向，同時記錄顯示微程序運行軌跡。(10)支持邏輯分析波形圖展示指令與時序的關系，各部件中信號、內總線、外部地址信號、數據信號、控制信號、中斷信號、DMA應答信號、至少4路用戶選擇的信號等實時采集、顯示，可保存、回放；(11) 具有系統自動檢測功能，能精確顯示故障位置和芯片；(12) 支持實驗儀或PC機鍵盤，在線動態修改寄存器、程序/微程序計數器、程序/微程序存貯器的內容。

微機原理與接口實驗系統

硬件：（1）16位微機系統擴展： CPU（8088），系統控制芯片，64K監控程序存儲器，64K用戶程序和數據存儲器，64K實驗程序存儲器，開放式4*6鍵盤電路（采用PC鍵盤），開放式6位動態數碼管顯示電路，配有USB通信方式。（2）32位接口單元：32位開關邏輯電平輸入/ 輸出顯示電路，32位I/O接口電路，32存儲器電路，32位PCI 接口驅動電路，32位PCI 接口卡。（3）輸入/ 輸出：128*64 LCD圖文電路（或字符式1602 LCD），8位開關邏輯電平輸入/ 輸出電路，單脈沖發生器，8MH時鐘分頻，16*16 LED點陣電路，音頻功放，0～5V可調模擬量，PWM電路、射極跟隨器，打印口，用戶串行接口。（4）常用接口芯片：74LS273、74LS244、8279、0832、0809、8259、8250、8253、8251、8255、8237、RS232等，集成的芯片資源開放；（5）控制對象：喇叭、蜂鳴器、小型直流電機、步進電機、壓力傳感器、溫度傳感器、繼電器等，提供GPS模塊，GPRS模塊，F/V、V/F模塊，觸模屏，USB1.1模塊，USB 主控模塊，CAN 2.0模塊，10M以太網模塊，32位SRAM、32位I/O模塊，超聲波模塊，電流傳感器模塊，溫濕度、有害氣體、熱紅外傳感器模塊；（6）雙通道數字存貯虛擬示波器、雙通道信號發生器、100MHz數字頻率計；具有系統自動檢測功能，能精確顯示故障位置和芯片。

系統內置高性能直流穩壓電源；輕便鋁合金實驗箱。提供樣機；3年免費保修。

軟件：(1)系統配置Win2000/xp/win7等操作平臺的自主版權集成環境仿真調試軟件。(2)提供全部源程序，32位匯編程序能在VC下進行單步調試。

系統功能：（1）系統自動切換： 16位和32位兼容，以8088實驗作為基板，能自動識別16/32位系統類型。（2）兩種工作方式：一是聯PC機運行（USB直聯PC，非串口轉USB），微機通過USB高速接口將指令發送給實驗儀,實驗儀產生時序,讀寫RAM、I\O接口，將結果反饋給微機；二是脫機運行；自帶PC鍵盤、顯示電路和監控管理程序，在無PC機的情況下，可以通過內存讀寫、單步、斷點、全速等方法調試實驗程序。（3）系統將地址總線、數據總線、控制總線全部引出，主機板留有擴展單元，通過實驗系統調試用戶板。實驗內容：提供不少于20個實驗項目，包含硬件電路圖、軟件源代碼、實驗指導書等資料。

單片機實驗系統 

單片機實驗系統由功能底板加擴展板核心板組成，配置MCS-51、MSP430、STM32、CPLD、飛思卡爾單片機核心開發板，配置如下：

1、顯示功能模塊：

（1）點陣顯示模塊：由16×16單色點陣LED顯示及驅動電路組成；

（2）8位七段動態數碼和1位靜態數碼顯示；

（3）8個LED燈和交通燈功能模塊；

2、按鍵功能模塊：

（1）4x4 16矩陣按鍵；采用貼片式輕觸按鍵設計；

（2）4個獨立按鍵；

（3）4個 可進行AD采用按鍵；

3、傳感器功能模塊：

（1）板載DTHxx系列溫濕度傳感器；

（2）DS18B20數字溫度傳感器；

（3）紅外收發模塊；

（4）可擴展傳感器調理電路，可以對傳感器進行模擬和數字輸出轉換；

4、蜂鳴器功能模塊：板載支持有源和無源蜂鳴器；

5、AD/DA功能模塊：板載PCF8591芯片，，能夠同時進行數模/模數轉換，外接撥盤式電位，可進行單聲道耳機輸出。

6、串并和并串轉換模塊：

（1）串行信號轉并行信號芯片74hc164，通過串口或者模擬串口信號輸入，輸出8位并口信號，多用于單片機本身端口不夠使用的情況。

（2）SN74HC595D是8位并行輸入串行輸出移位寄存器，板載兩片SN74HC595D可在末級得到互斥的串行輸出。

7、譯碼和數據鎖存模塊：

（1）三八譯碼芯片SN74HC138D，輸出8路信號。

（2）SN74HC573DW可完成對8路信號進行鎖存輸出。

8、方波產生模塊：板載兩片SN74HC4040D芯片和8M晶振，可產生4MHz-1Hz的方波輸出；

9、電機控制模塊：板載ULN2003D電機驅動芯片，可實現步進電機和直流電機驅動；

10、串口轉換：板載MAX232串口芯片和CH340G 串口轉USB芯片，可以實現兩種串口通信功能；

11、8485和CAN通信：板載PCA82C250 RS485芯片，支持全雙工485通信和CAN通信；

12、RTC實時時鐘電路：板載PCF8563時鐘電路，可實現RTC實時時鐘功能；

13、供電電路：板載大功率LM2576 DC-DC電源轉換電路和AMS1117-3.3電源芯片，為系統提供5V和3.3V電源；同時擴展了3組電源輸出；電源采用全橋整流，可實現9V交直流輸入；

14、大容量Flash存儲模塊：板載 W25Q16 16K大容量Flash存儲芯片，實現大數量的存儲，電路采用3.3V-5V接口，實現不同電壓微處理器對Flash芯片的讀寫；

15、MicroSD卡模塊：SD卡模塊，電路采用3.3V-5V接口，實現不同電壓微處理器對MicroSD卡；可以通過單片機控制讀寫SD卡；

16、繼電器輸出模塊：1路大功率繼電器，市電專用接線端子，預留常開、常閉、公共接點，可以直接連接220V電器設備；

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