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一、产品特点
1、采用内、外总线结构，模块化设计，具有开放式的实验电路结构，可按部件层次组合方式逐次构造不同结构和复杂程度的部件实验电路及模型计算机。
2、系统提供手动和PC联机两种操作方式，灵活方便。
3、可进行CPLD实验，实现微程序控制以及硬布线控制两种不同结构的模型机实验。
4、具有基于WINDOWS操作系统的联机软件，界面友好，可完成对程序的编辑、下载、读出和保存，并可联机调试程序。
5、具有8路软件示波器功能，无需示波器就可观察时序信号的波形。
二、实验系统组成
1、运算器单元(ALU UNIT)
2、计数器与地址寄存器单元(ADDRESS UNIT)
3、微控制器单元(MICROCONTROL UNIT)
4、指令寄存器单元(IR UNIT)
5、输入单元(INPUT UNIT)
6、输出单元(OUTPUT UNIT)
7、寄存器单元(REG UNIT)
8、信号源单元(SIGNAL UNIT)
9、开关单元(SWITCH UNIT)
10、逻辑译码单元(LOG UNIT)
11、数据总线(DATA BUS)
12、地址总线(ADDR BUS)
13、主存储器单元(MEM UNIT)
14、单片机控制单元(MCS51 UNIT)
15、控制台单元(CONTROL UNIT)
16、扩展接口实验板(8253、8255、8259)
17、CPLD扩展实验板(EPM7128)
三、实验项目
第一部分：基本单元实验
(1)算术逻辑运算实验
实验目的：掌握简单运算器的数据传送通路；验证运算功能发生器的组合功能。
实验内容：根据算术逻辑运算单元的功能表，通过手动方式，改变控制信号的组合，从而实现不同的算术与逻辑运算功能，并将得到的结果与理论值对比，验证运算功能发生器的组合功能。
（2）进位控制实验
实验目的：验证带进位控制的算术运算功能发生器的功能；能够完成几种指定的运算。
实验内容：按照实验电路连线，用数码开关向寄存器置数，然后将标志位清零，使Cn=1,Ar=0来进行带进位的算术运算。
（3）移位运算实验
实验目的：验证移位控制的组合功能。
实验内容：根据移位发生器的功能表改变控制电平的组合状态，实现移位功能并观察结果。
(4)存储器实验
实验目的：掌握静态随机存储器的工作特性及数据的读写方法。
实验内容：给存储器的00、01、02、03、04单元分别写入数据11、22、33、44、55，然后依次读出这几个单元的内容，观察是否与前面写入的一致。
(5)总线控制实验
实验目的：掌握总线的概念及其传输控制特性。
实验内容：输入设备将一个数打入存储器中，然后通过总线将当前地址存储器的数用LED数码管显示出来。
(6)时序实验
实验目的：掌握时序产生器的组成原理；观察实验箱的控制时序。
实验内容：用联机软件的示波器功能观察时序单元中各点的信号波形，并比较它们之间的相互关系。
(7)微程序控制器的组成与微程序设计实验
实验目的：掌握微程序控制器的组成原理；掌握微程序的编制、写入，观察微程序的运行。
实验内容：按照微指令的格式编写微程序；将编好的微程序逐条输入微控制器的控存中，再逐条进行校验并运行微程序。
第二部分：综合实验
(1)基本模型机设计与实现
实验目的：在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成系统构造一台基本模型计算机，掌握整机概念。
实验内容：为模型机定义五条机器指令，并编写相应的微程序；将机器指令对应的微代码正确地写入控存中；装载机器指令并进行检查；运行程序，停机后检查数据存贮单元中的结果与理论值是否一致。
(2)移位运算模型机实验
实验目的：熟悉用微程序控制器控制模型机的数据通路；学习设计与调试计算机的方法和基本步骤。
实验内容：在实验(1)的基础上搭接移位控制电路，增加四条移位运算指令，写出这四条指令对应的微程序，正确输入控存中；编写一段机器指令程序，写入存储器中；运行程序，对照微程序流程图，观察微地址显示灯是否和流程一致，并观察程序运行结果。
(3)复杂模型机实验
实验目的：综合运用所学计算机原理知识，设计并实现较为完整的计算机。
实验内容：设计一套较完整的指令系统（包括算术逻辑指令、I/O指令、访问及转移指令和停机指令），写出对应的微程序；将微程序正确输入控存中；编写一段机器指令程序，写入
存储器中；运行程序，对照微程序流程图，观察微地址显示灯是否和流程一致，并观察程序运行结果。
第三部分：扩展板实验
(1)8255并行口实验
实验目的：在构成一台完整的模型机的基础上，控制真实的外围接口芯片，进行基本的8255并行口实验。
实验内容：设计两条端口读写指令，以二进制数码开关作为8255的输入口，LED显示灯作为8255的输出口，编写一段程序，验证指令执行的正确性。
(2)扩展8253定时器/计数器实验
实验目的：在构成一台完整的模型机的基础上，外扩一片8253接口芯片，完成分频器电路实验。
实验内容：将计数器的0通道设置为分频器，运行程序，用示波器观察8253输出端的波形。
(3)8259中断控制器实验
实验目的：在构成一台完整的模型机的基础上，了解中断控制的工作原理和编程方法；通过扩展板上的一片8259接口芯片，完成中断电路的连接、中断请求、中断响应以及中断编程控制实验。
实验内容：在基本模型机的基础上增加中断功能，设计中断实验指令系统，并编写相应的微程序；编写一段中断实验程序，利用实验箱的联机功能将微程序和程序下载到控存和主存储器中；运行程序，待8259初始化完成之后，发送中断信号，观察中断实验现象及结果。
(4)可重构原理计算机组成设计实验
实验目的：学习CPLD芯片的设计方法，用CPLD芯片代替
模型机中的部分单元，实现实验线路的“软连线”方式。
实验内容：用CPLD芯片代替算术逻辑运算单元和指令译码单元，与实验板上的其它模块共同构成一台简单模型机，然后按照实验五中的内容进行实验。
(5)基于RISC处理器构成的模型机的设计与实验
实验目的：了解RISC机的工作原理及设计方法。
实验内容：根据RISC处理器设计的原则确定指令系统；结合指令系统以及时序设计硬布线逻辑控制部件；编写VHDL程序，用CPLD芯片实现基于RISC处理器的模型机；编写一段机器指令，验证RISC处理器运行的正确性。
三、实验配置：
1、ZYE1601B计算机组成原理实验箱
2、扩展实验板（选件）
3、PC机 |
