[實用新型]計算機組成原理教學實驗開發裝置

無效

• 申請號: 01246998.X
• 申請日: 2001-09-04
• 公開（公告）號: CN2497366Y
• 公開（公告）日: 2002-06-26
• 發明（設計）人: 張勉;楊小龍;康軍
• 申請（專利權）人: 西安唐都科教儀器開發有限責任公司
• 主分類號: G06F15/80
• 分類號: G06F15/80
• 代理公司: 西安新思維專利事務所有限公司
• 代理人: 韓翎

本實用新型涉及一種用于計算機實驗教學的計算機組成原理教學實驗開發裝置。

背景技術中，現有的計算機實驗教學裝置大致有兩種基本的結構類型，一種為運算器及微程序控制器采用AM2900系列位片器件結構，此類產品的內部各部件及相互的連接基本都已做好，做實驗時很少連線，開放性差，軟硬件設計空間都很受限制，且采用AM2900器件維護費用高。此類產品不聯計算機手動調試時難于觀察，而聯機操作時的界面類似debug調試界面，是基于字符串命令行形式調試，時序無法觀察，不具備動態圖形表現形式。另一種類型為采用模板形式，即有一個母板和幾塊子模塊，做哪種實驗時拿那種模板連到母板上即可。它的模型機實驗也已基本做死，不需要再去設計硬件構成。所以這種模式做實驗時的局限性很大，開放性不好，做實驗也不方便，它以二進制交互形式調試，不具有動態圖形交互界面。

本實用新型的目的在于克服了上述背景技術中的不足之處，提供一種計算機組成原理教學實驗開發裝置，它采用開放式的電路結構，可支持多種構造方式，即實驗元件從零開始連接方式，單元電路跨接方式和實驗電路“軟連線”方式，具有極大的靈活性，提供了充分的硬件可設計空間。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術解決方案如下：

一種計算機組成原理教學實驗開發裝置，其特殊之處在于：包括單片機控制單元，單元機控制單元上分別連有相互獨立的單元電路。

上述單片機控制單元是“8051?UNIT”單片機控制單元。

上述單元電路包括信號源單元、時序單元、CPLD應用單元、開關單元、內總線單元、擴展單元、讀寫單元、運算器單元、邏輯譯碼單元、寄存器堆單元、地址寄存器單元、指示燈單元、指令譯碼單元、擴展總線單元、微控器單元、輸入設備單元、輸出設備單元、主存貯器單元。

上述裝置上設有與小操作器連接的串口，小操作器包括單片機控制單元、24鍵小鍵盤和8位LED顯示燈。此串口還可與PC機的RS232C串行通訊口連接，通過PC機來控制該裝置的運行，具有動態圖形操作和調試的功能。

上述“8051?UNIT”單片機中的數據線可通過雙向信號隔離器件連接至微代碼存貯器及總線上，各單元的控制線連接至此單元。

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的結構框圖；

圖3為單片機的電路圖；

圖4為單片機與其他電路單元的連接圖；

圖5為具有中斷處理功能模型機微代碼的調整圖；

圖6和圖7為具有中斷處理功能模型機譯碼電路的原理圖；

圖8至圖10為具有中斷處理功能模型機接線圖；

圖11為基于RISC處理器構成的模型機的數據通路圖；

圖12為基于RISC處理器構成的模型機的處理器的時鐘及節拍電位圖；

圖13為基于RISC處理器構成的模型機的指令周期流程圖；

圖14和圖15分別為基于RISC處理器構成的模型機中CPLD1和CPLD2的頂層電路原理圖；

圖16為基于RISC處理器構成的模型機的接線圖。