[计算机硬件及网络]计算机组成原理实验指导书正文

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1、第一章Dais-CMH+系统概述1.1系统简介Dais-CMH+计算机组成原理教学实验系统是启东达爱思计算机有限公司沿用国际流行的EPLD(CPLD)大规模可编程逻辑器件精心设计、研制的新一代适合于计算机组成原理教学的智能型实验装置，系统采用内、外总线结构，按开放式的要求设计了各关联的单元实验电路，除进一步规范了可组成的原理计算机结构外，也为开放式实验教学提供了充足的软硬件可设计空间，在实验电路构造方面，系统提供了多种手段，可按部件层次组合方式逐次构造不同结构和复杂程度的部件实验电路及模型计算机，可以通过多种“原理计算机”的设计和实现方法灵活全面地支持“计算

2、机组成原理”课程的实验教学，满足不同层次和不同教学环节的要求，是完全符合教学规律及开放式实验教学方法的高档次实验设备。Dais-CMH+创造了按键式操作环境，实验方式灵活多样。在系统监控程序的管理下向用户提供“L”（单元手动）、“H”（单元自动）、“M”（模型机）三种工作方式；并配有Windows&DOS双操作平台的动态跟踪调试软件包，具有极佳的示教效果。1.2系统特点⒈开放式的实验电路结构系统支持三种实验电路构造方式，即实验元件零连线方式、单元电路跨接方式和实验电路“软连线”方式。对于实验元件零连线方式，可采用双头实验导线及4芯、8芯排线和8芯扁平线从零开

3、始在扩展区上逐一搭起一个实验电路；对于各单元电路，只需使用双头实验导线及8芯扁平线作简单的跨接，就可构造出（即使是较复杂的）实验电路；同时，也可使用可编程逻辑器件在线设计下载实验电路，实现实验电路“软接线”。用户可以根据实验教学的需要，自由选择、灵活组态，单独使用一种方式或几种方式结合使用，从而做到“搭接过的实验线路不再重搭”，彻底改变传统的实验教学模式，使教学双方可把实验教学的重点放在实验设计、调试和分析上。由于采用箭头示意式跨接方式，缩短了硬件接线时间，而不减少接线内容，因而获得极佳的实验效果。⒉按键式操作环境,实验方式灵活多样系统提供4×8键盘，8位L

4、ED显示，向用户提供三种工作方式。(一)单元手动实验——“L”通过拨动开关及发光二极管以二进制数码形式进行手动单元实验。(二)单元键盘实验——“H”以键盘、LED显示作为操作平台，用十六进制数码形式进行按键式单元实验。(三)模型机实验——“M”通过键盘及LED　　　·136·　　　显示可直接输入或装载用户模型机程序（机器程序和微控制程序），系统具备单步一条微指令、单步一条机器指令、连续运行程序等常规调试命令，能动态跟踪数据流向、捕捉各种控制信息、100%展现模型机现场，有无限止暂停等智能化调试途径，设置灵活、操作方便、进一步优化了模型机的实验环境，使其组成原

5、理一目了然。⒊配备Windows&DOS双操作平台的集成调试软件包系统通过RS-232-C串行通讯接口与PC机联接，借助PC资源形成了强大的在线文挡与图形的动态管理系统，支持机器代码和与其对应微控制程序的混合编辑，一次点击即可完成程序和与其对应微程序的链接装载并自动弹出调试窗口，在视图栏中开辟了程序和与其对应微程序的调试、模型机示意图、寄存器代码空间、微代码空间、逻辑示波器等跟踪显示窗口，供用户选择，可动态显示数据流向、实时捕捉数据、地址、控制总线的各种信息，使调试过程极为生动形象。⒋选用RAM器件营造一个灵活可变的微程序控制空间RAM是一种具刷新功能的静态

6、存贮器，因此可根据实验需要随机装载不同类型的模型机控制程序。⒌可重定义的运算器结构及微指令格式系统中运算器结构、微控制器的指令格式均可由用户根据自身教学需要灵活设计、自行定义。⒍具2路逻辑测试通道适用于实验中逻辑信号的观测，能够动态的跟踪实验现场，记录外部事件。⒎信号测试功能适用于各种高、低电平信号及脉冲信号的测试。⒏可调式脉冲源系统提供窄、宽脉冲两种时钟信号，配脉宽调节器，可根据实验需要调整当前脉冲宽度。⒐单脉冲系统配有T1、T2、T3、T4四个单脉冲按钮，在单元实验时可结合时序手动加载单脉冲信号，产生实验所需的时序信号。⒑时序启停系统配有时序启停按钮，通

7、过时序电路的启停了解运行时的时序电路过程。⒒锁紧式通用型扩展区(仅Dais-CMH+提供此单元)在做扩展实验时可扩展40芯以内所有I/O接口芯片。⒓下载式PLD扩展区(仅Dais-CMH+提供此单元)系统以扩展方式提供了PLD实验单元，在ispEXPERT/Synario设计软件的支持下，可对PLD器件进行在线编程和下载，完成芯片的功能设计，实现实验线路“软连线”方式。设计者可以灵活定义芯片的内部逻辑与管脚，增强了实验设计的灵活性，提高了实验效率。⒔部件跟踪显示器系统提供14组部件单元显示器，在实验中以十六进制方式静态跟踪显示每个部件的状态。　　　·136·

8、　　　⒕实验连线诊断软件可检测实验连线的正确性，提示