计算机组成原理实验系统技术方案

一种计算机组成原理实验系统，其特征是包括总线单元模块ＣＮ１１、智能控制器部件模块ＣＮ１、实验机用启停和时序模块ＣＮ２、运算器模块ＣＮ３、移位寄存器模块ＣＮ４、主存储器模块ＣＮ５、寄存器堆模块ＣＮ６、程序计数器和地址寄存器模块ＣＮ７、微程序控制模块ＣＮ８、数据输入模块ＣＮ９、数据输出模块ＣＮ１０和扩展模块ＣＮ１２；运算器模块ＣＮ３、移位寄存器模块ＣＮ４、主存储器模块ＣＮ５、寄存器堆模块ＣＮ６、程序计数器和地址寄存器模块ＣＮ７、数据输入模块ＣＮ９、数据输出模块ＣＮ１０分别通过数据线与总线单元模块ＣＮ１１相连；主存储器模块ＣＮ５、寄存器堆模块ＣＮ６、程序计数器和地址寄存器模块ＣＮ７、数据输入模块ＣＮ９、数据输出模块ＣＮ１０分别通过数据线与智能控制器部件模块ＣＮ１相连；运算器模块ＣＮ３、移位寄存器模块ＣＮ４分别通过数据线与微程序控制模块ＣＮ８相连；智能控制器部件模块ＣＮ１通过数据线与微程序控制模块ＣＮ８相连，实验机用启停和时序模块ＣＮ２通过数据线与智能控制器部件模块ＣＮ１相连。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种教学实验仪器，具体地说是一种计算机组成原理实验系统。
技术介绍
目前，学生在学习计算机组成原理课程时，其教学实验系统基本上都是相对孤立的功能部件实验，整机硬件方面的实验很难胜任，更不能对计算机系统中硬软件的联系和配合的学习提供足够的帮助，同时，实验方式单一，这样，学生对本来就比较抽象的计算机原理课程的学习没有完整的感性认识和理性认识。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能以多种工作方式进行实验，系统稳定可靠、便于学生全面、直观了解和掌握计算机组成原理与结构的实验计算机系统。本技术的技术方案是设计一种计算机组成原理实验系统，其特征是包括总线单元模块CN11、智能控制器部件模块CN1、实验机用启停和时序模块CN2、运算器模块CN3、移位寄存器模块CN4、主存储器模块CN5、寄存器堆模块CN6、程序计数器和地址寄存器模块CN7、微程序控制模块CN8、数据输入模块CN9、数据输出模块CN10和扩展模块CN12；运算器模块CN3、移位寄存器模块CN4、主存储器模块CN5、寄存器堆模块CN6、程序计数器和地址寄存器模块CN7、数据输入模块CN9、数据输出模块CN10分别通过数据线与总线单元模块CN11相连；主存储器模块CN5、寄存器堆模块CN6、程序计数器和地址寄存器模块CN7、数据输入模块CN9、数据输出模块CN10分别通过数据线与智能控制器部件模块CN1相连；运算器模块CN3、移位寄存器模块CN4分别通过数据线与微程序控制模块CN8相连；智能控制器部件模块CN1通过数据线与微程序控制模块CN8相连，实验机用启停和时序模块CN2通过数据线与智能控制器部件模块CN1相连。智能控制器部件模块CN1包括单片机、大规模集成电路器件IC1、IC2，大规模集成电路器件IC1、IC2分别通过数据线与单片机相连。运算器模块CN3电路包括二个8位字节控制电路，二个8位字节控制电路单独工作时输出8位字节，二个8位字节控制电路相连并同时工作时输出16位字节；每个8位字节控制电路包括二个单片机运算器和二个单片机暂存器。扩展模块CN12包括大规模可编程集成电路IC3、定时/计数器接口模块8253、I/O接口模块8255，大规模可编程集成电路IC3通过数据线分别与定时/计数器接口模块8253、I/O接口模块8255相连，定时/计数器接口模块8253通过数据线与I/O接口模块8255相连。本技术的智能控制器部件模块CN1、实验机用启停和时序模块CN2、运算器模块CN3、移位寄存器模块CN4、主存储器模块CN5、寄存器堆模块CN6、程序计数器和地址寄存器模块CN7、微程序控制模块CN8、数据输入模块CN9、数据输出模块CN10和扩展模块CN12的数据总线均和总线单元模块CN11的数据总线相连，运算器模块CN3、移位寄存器模块CN4的控制线与微程序控制模块CN8的控制线相连，主存储器模块CN5、寄存器堆模块CN6、程序计数器和地址寄存器模块CN7、数据输入模块CN9和数据输出模块CN10的控制线与智能控制器部件模块CN1的控制线相连，主存储器模块CN5的地址总线与智能控制器部件模块CN1的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7脚相连，实验机用启停和时序模块CN2的H24脚与智能控制器部件模块CN1上的SP脚相连，微程序控制模块CN8的译码控制信号脚MRSB、MRDB、MRIB、MLDRI、MLPAR、P1、P2、P3、P4分别与智能控制器部件模块CN1上的RSB、RDB、RIB、LDRI、LPAR、P1、P2、P3、P4脚相连，智能控制器部件模块CN1上的微地址信号脚E2A0～E2A5、微地址控制信号脚SE1～SE6、系统工作时钟信号脚T1～T4、微代码信号脚M1～M24分别与微程序控制模块CN8上对应的信号脚相连。本技术的有益效果1、解决了计算机组成原理教学中长期没有能组成系统的实验装置，学生通过本技术可以直观地了解、掌握计算机硬件、软硬件之间的联系和配合，可对软件与硬件的动作进行一对一的解释，增强学生的学习兴趣，提高教学质量。2、本技术采用模块化设计，集成度高，各模块之间连接简单、可靠，通过不同的模块组合可进行不同的实验。3、性能稳定、工作可靠，可采用手动和自动二种方式进行工作。4、适用性广，可适合于大专院校和高中学生使用。既适合于计算机专业的学生使用，也可用于非计算机专业学生学习使用。附图说明图1是本技术的整机实验用模块连接示意图。图2是本技术的智能控制器部件模块CN1电路示意图。图3是本技术的实验机用启停和时序模块CN2电路示意图。图4是本技术的运算器模块CN3电路示意图。图5是本技术的移位寄存器模块CN4电路示意图。图6是本技术的主存储器模块CN5电路示意图。图7是本技术的寄存器堆模块CN6电路示意图。图8是本技术的程序计数器和地址寄存器模块CN7电路示意图。图9是本技术的微程序控制模块CN8电路示意图。图10是本技术的数据输入模块CN9电路示意图。图11是本技术的数据输出模块CN10电路示意图。图12是本技术的总线单元模块CN11电路示意图。图13是本技术的扩展模块CN12电路示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。一种计算机组成原理实验系统，其特征是包括总线单元模块CN11，智能控制器部件模块CN1、实验机用启停和时序模块CN2、运算器模块CN3、移位寄存器模块CN4、主存储器模块CN5、寄存器堆模块CN6、程序计数器和地址寄存器模块CN7、微程序控制模块CN8、数据输入模块CN9、数据输出模块CN10和扩展模块CN12中的一个或数个与总线单元模块CN11相连组成不同的实验装置，上述所有模块相连组成计算机整机实验装置。在手动方式进行实验时，全部的控制信号来自于二进制开关；在自动方式实验时，控制信号来自于智能控制平台，通过两种工作方式的实验，学生对整机的硬件组成与结构能有系统的、清晰的认识和理解。本实施例的智能控制器部件模块CN1、实验机用启停和时序模块CN2、运算器模块CN3、移位寄存器模块CN4、主存储器模块CN5、寄存器堆模块CN6、程序计数器和地址寄存器模块CN7、微程序控制模块CN8、数据输入模块CN9、数据输出模块CN10和扩展模块CN12的数据总线均和总线单元模块CN11的数据总线相连，运算器模块CN3、移位寄存器模块CN4的控制线与微程序控制模块CN8的控制线相连，主存储器模块CN5、寄存器堆模块CN6、程序计数器和地址寄存器模块CN7、数据输入模块CN9和数据输出模块CN10的控制线与智能控制器部件模块CN1的控制线相连，主存储器模块CN5的地址总线与智能控制器部件模块CN1的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7脚相连，实验机用启停和时序模块CN2的H24脚与智能控制器部件模块CN1上的SP脚相连，微程序控制模块CN8的译码控制信号脚MRSB、MRDB、MRIB、MLDRI、MLPAR、P1、P2、P3、P4分别与智能控制器部件模块CN1上的RSB、RDB、RIB、LDRI、LPAR、P1、P2、P3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈菊华，
申请(专利权)人：陈菊华，
类型：实用新型
国别省市：