计算机实验平台

【计算机实验平台】是专为深入学习计算机组成原理而设计的一种实验教学设备，它由北京邮电大学计算机学院和清华大学科教仪器厂联合开发。这个实验平台适用于《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》等课程的实验教学，旨在提升学生的实践能力和对计算机各组成部分的理解。 平台的核心是TEC-5计算机组成和数字逻辑实验系统，其主要特点包括： 1. 单板式结构，8位计算机模型，分为数据通路、控制器、时序电路、控制台和数字逻辑实验区，各部分之间用可插拔导线连接，便于操作。 2. 4位操作码，能容纳16条指令，已实现基本的运算和控制功能，剩余8条指令可供扩展。 3. 数据通路采用双端口存储器作为主存，体现现代CPU设计思想。 4. 运算器中ALU由两片74181实现，通用寄存器由ispLSI1016芯片构成，设计独特。 5. 控制器包含微程序和硬连线两种，覆盖了当代计算机控制器设计的多样性。 6. 控制存储器的微代码可由PC机下载，简化了更新过程。 7. 学生可以使用ispLSI1032设计并实现自定义控制器，增强综合设计能力。 8. 控制台提供多种操作功能，包括数据输入、存储器读写和程序启动，方便观察指令执行过程。 9. 数字逻辑实验区配备了丰富的元件和信号源，支持多种逻辑设计实验。 TEC-5实验系统由控制台、数据通路、控制器、时序电路、数字逻辑实验区和电源模块组成。电源模块能承受对地短路，提供稳定的+5V电压。时序发生器由晶振和逻辑门电路产生必要的时序和时钟信号，满足计算机模型和数字逻辑实验的需求。 数据通路使用双总线结构，便于数据和指令的独立传输，采用ispLSI1032作为寄存器堆，提高了设计的灵活性。运算器ALU由两片74LS181组成，可以进行8位运算。 通过这个实验平台，学生不仅能够了解计算机硬件的运作原理，还能动手实践，设计和实现自己的控制器，从而全面提高其在计算机组成原理和数字逻辑领域的理论与实践技能。