一种计算机组成原理教学平台制造技术

本实用新型专利技术公开一种计算机组成原理教学平台，包括：FPGA芯片；与所述FPGA芯片电连接的计算机组成模组；与所述FPGA芯片以及所述计算机组成模组分别电连接的STM32功能芯片；以及与所述STM32功能芯片电连接的输入输出设备。本实用新型专利技术的技术方案能解决现有技术中计算机教学功能简单，缺乏系统性和设计性，并且教学实验效率低下的问题。学实验效率低下的问题。学实验效率低下的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种计算机组成原理教学平台


[0001]本技术涉及计算机
，尤其涉及一种计算机组成原理教学平台。

技术介绍

[0002]计算机是现代一种用于高速计算的电子计算机器，既能够进行数值计算，又能够进行逻辑计算，另外还具有存储记忆功能，因此计算机是一种能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。
[0003]通常情况下，计算机由硬件系统和软件系统所组成，而计算机的硬件系统包括大量的功能模块，通常情况下在研究计算机组成，对计算机组成教学时无法拆开计算机来研究。在此情况下，就需要使用相关电子器件模拟计算机的组成原理。
[0004]目前国内各高校都很重视组成原理实验课的教学，但高校教学采用的实验设备大多为基于模块化的实验平台。该基于模块的传统实验平台大多由生产厂家将CPU等计算机的各个功能部件全部做好，在教学时只需学生通过连线和拨动相应开关，或者使用MATLAB等软件设计相关程序即可完成实验。上述方式只能完成一些简单功能的实验，缺乏系统性和设计性。另外，实验模式和实验内容难以突破实验平台的限制，导致实验内容和课堂教学内容不能很好配合，造成教学实验效率低下。

技术实现思路

[0005]本技术提供了一种计算机组成原理教学平台，旨在解决现有技术中计算机教学功能简单，缺乏系统性和设计性，并且教学实验效率低下的问题。
[0006]本技术提供了一种计算机组成原理教学平台，包括：
[0007]FPGA芯片；
[0008]与FPGA芯片电连接的计算机组成模组；
[0009]与FPGA芯片以及计算机组成模组分别电连接的STM32功能芯片；
[0010]以及，与STM32功能芯片电连接的输入输出设备。
[0011]优选地，所述计算机组成模组，包括：
[0012]与FPGA芯片分别电连接的运算器、存储器、计数器、定时器和通信串口。
[0013]优选地，所述计算机组成原理教学平台还包括：
[0014]与STM32功能芯片电连接的控制信号发生器；
[0015]以及，与控制信号发生器和计算机组成模组分别电连接的通信控制电路。
[0016]优选地，所述控制信号发生器包括：与STM32功能芯片电连接的CPLD芯片，与CPLD芯片和STM32功能芯片分别电连接的UART芯片；
[0017]通信控制电路包括：与UART芯片电连接的USB桥接电路。
[0018]优选地，所述计算机组成原理教学平台还包括：
[0019]与FPGA芯片电连接的模式转换芯片；
[0020]以及，与FPGA芯片和模式转换芯片分别电连接的时钟电路。
[0021]优选地，所述输入输出设备，包括：
[0022]与STM32功能芯片电连接的控制按键；
[0023]与STM32功能芯片电连接的触控显示屏；
[0024]以及与STM32功能芯片电连接的示波器。
[0025]优选地，所述计算机组成原理教学平台还包括：
[0026]分别与FPGA芯片、计算机组成模组和STM32功能芯片分别电连接的供电芯片；
[0027]与供电芯片电连接的电源适配器；
[0028]以及与电源适配器电连接的供电插头。
[0029]优选地，所述供电芯片包括：
[0030]与电源适配器和FPGA芯片分别电连接的第一电源转换子芯片；
[0031]与电源适配器和计算机组成模组分别电连接的第二电源转换子芯片；
[0032]以及，与电源适配器和STM32功能芯片分别电连接的第三电源转换子芯片。
[0033]优选地，所述计算机组成原理教学平台还包括：与STM32功能芯片电连接的时序信号发生器。
[0034]综上，本申请技术方案提供的计算机组成原理教学平台，过程如下：
[0035]FPGA芯片连接计算机组成模组，通过FPGA芯片为计算机组成模组设计IP核，从而实现各个计算机组成模组的基本功能，并且STM32功能芯片与FPGA芯片和计算机组成模组分别电连接，这样STM32功能芯片就能够在FPGA芯片设计IP核后，对各个计算机组成模组进行编程功能验证，另外，输入输出设备与STM32功能芯片电连接，这样各个计算机组成模组在进行编程功能验证后，STM32功能芯片就能够将各个模组的功能实现结果通过输入输出设备进行展示。另外，输入输出设备与STM32功能芯片电连接，还能够输入控制指令至STM32功能芯片，通过STM32功能芯片控制各个计算机组成模组实现用户设计的功能。
[0036]综上，本申请技术方案提供的计算机组成原理教学平台，通过FPGA芯片为计算机组成模组设计IP核，并通过STM32功能芯片为计算机组成模组进行编程和功能验证，能够完成计算机教学的多种功能，具有系统性和设计性，教学实验效率较高。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0038]图1是本技术实施例提供的一种计算机组成原理教学平台的结构示意图；
[0039]图2是图1所示实施例提供的一种输入输出设备的结构示意图。
[0040][0041][0042]本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0043]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0044]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0045]需要说明，本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0046]另外，在本技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0047]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；“连接”可以是机械连接，也可以是电连接；可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算机组成原理教学平台，其特征在于，包括：FPGA芯片(1)；与所述FPGA芯片(1)电连接的计算机组成模组(2)；与所述FPGA芯片(1)以及所述计算机组成模组(2)分别电连接的STM32功能芯片(3)；以及，与所述STM32功能芯片(3)电连接的输入输出设备(4)。2.根据权利要求1所述的计算机组成原理教学平台，其特征在于，所述计算机组成模组(2)，包括：与所述FPGA芯片(1)分别电连接的运算器(201)、存储器(202)、计数器(203)、定时器(204)和通信串口(205)。3.根据权利要求1所述的计算机组成原理教学平台，其特征在于，还包括：与所述STM32功能芯片(3)电连接的控制信号发生器(5)；以及，与所述控制信号发生器(5)和所述计算机组成模组(2)分别电连接的通信控制电路(6)。4.根据权利要求3所述的计算机组成原理教学平台，其特征在于，所述控制信号发生器(5)包括：与所述STM32功能芯片(3)电连接的CPLD芯片(501)，与所述CPLD芯片(501)和所述STM32功能芯片(3)分别电连接的UART芯片(502)；所述通信控制电路(6)包括：与所述UART芯片(502)电连接的USB桥接电路(601)。5.根据权利要求1所述的计算机组成原理教学平台，其特征在于，还包括：与所述FPGA芯片(1)电连接的模式转...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明伯，石浪，黄文昌，
申请(专利权)人：百科荣创山东科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：