TEC-5计算机组成原理实验平台详解:功能强大,提升设计能力

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计算机组成原理的实验平台——TEC-5,是由北京邮电大学计算机学院和清华大学科教仪器厂共同研发,专为《计算机组成原理》、《计算机组织和结构》以及《数字逻辑和数字系统》等课程设计的多功能教学工具。该平台具有以下关键特点: 1. 单板式结构:采用8位计算机模型,结构简洁且实用,包括数据通路、控制器、时序电路、控制台和数字逻辑实验区,通过可插拔导线连接,方便学生进行组件的组装和调试。 2. 指令系统:TEC-5采用4位操作码,支持16条指令,包括基本的算术运算、逻辑操作、数据存取和控制转移,为理解指令集架构提供了基础。 3. 数据总线与指令总线:使用双端口存储器作为主存,实现了双总线设计,模拟现代CPU的架构,让学生亲身体验不同总线间的协同工作。 4. 运算器设计:运算器中包含ALU,由2片74181芯片实现,通用寄存器由ispLSI1016片组成,展现了复杂逻辑部件的构成。 5. 控制器多样性:提供微程序控制器和硬连线控制器两种类型的控制器设计,展示了当前计算机控制器技术的多样性,有助于理解和比较不同的控制策略。 6. 存储器管理:微代码可从PC机下载,避免了频繁更换EEPROM芯片,提升了实验的便捷性。 7. 在系统编程:ispLSI1032器件允许学生在实验台上设计并下载组合逻辑控制器,这不仅锻炼了他们的编程能力,还提升了计算机系统的综合设计技能。 8. 控制台设计:配有数据开关、信号电平开关、复位和启动按钮,以及读写存储器、寄存器和程序运行控制功能,便于用户操作和观察系统行为。 9. 显示与监控:微程序控制器设计有指示灯,用于显示微代码执行状态、地址和数据传输等,帮助学生直观理解指令执行流程。 10. 数字逻辑与系统实验区:除了基本硬件外,还提供丰富的接口和扩展选项,如ispLSI1032、电平开关、插座和指示灯,以满足各种数字逻辑和系统设计实验需求。 TEC-5实验平台以其全面的功能配置和实际操作体验,为学生提供了深入学习计算机组成原理和实践操作的绝佳环境,有助于提升学生的理论知识掌握和实际操作技能。