TEC-2实验计算机系统：运算器与控制器详解

"该资源是关于TEC-2实验计算机系统的详细介绍，由清华大学计算机系研发，主要用于计算机组成原理的教学和实验。系统具有16位机器字长，支持类PC机的64条指令，配备4kw ROM和2kw RAM。运算器采用4片4位位片结构的运算器件，具有两个串行接口，可以连接终端或PC机。系统还包含控制信号、输入/输出设备、主存储器以及各种指示灯和开关。运算器由ALU、通用寄存器组、乘商寄存器等组成，ALU内部可执行算术和逻辑运算。此外，系统使用Am2901芯片作为4位运算器器件，该芯片包含ALU和通用寄存器，能进行多种运算操作。" TEC-2实验计算机系统是清华大学计算机系设计的一款教育用实验平台，旨在教授计算机组成原理。该系统的核心组件包括控制器、运算器、主存储器、输入设备和输出设备。运算器是执行算术和逻辑运算的关键部分，由ALU（算术逻辑单元）和一组通用寄存器构成，其中ALU能执行加、减、乘、除等算术运算及与、或、非、异或等逻辑运算。运算器还包括乘商寄存器，以支持硬件级别的乘法和除法运算。 系统采用16位字长，拥有64条基本指令，支持7种寻址方式，内存配置为4kw的只读存储器(ROM)和2kw的随机访问存储器(RAM)。ROM存储监控程序，RAM则用于存放用户程序和数据。TEC-2实验计算机系统具有两个串行接口，便于与计算机终端或个人计算机(PC)进行通信。主机通过一条50芯扁平电缆连接到扩展实验盒，提供丰富的硬件接口，如扭子开关、微动开关和发光二极管等，供学生实践操作。 Am2901芯片是运算器的核心元件，它是一个4位的位片结构运算器件，能够执行多种运算功能。芯片内部包含ALU，可处理3种算术运算和5种逻辑运算，同时设有通用寄存器组，通过地址选择实现数据的读取和写入。此外，系统还包含控制信号，如程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)等，它们负责协调整个系统的操作，确保指令的正确执行。 通过TEC-2实验计算机系统，学生可以深入理解计算机的内部运作机制，学习如何设计和控制硬件电路，以及如何编写和执行指令，这对于理解和掌握计算机科学的基本原理至关重要。这个平台为理论学习与实践操作提供了良好的结合，有助于培养学生的实际动手能力和问题解决能力。