主要特点CPT816是我公司***新推出的八位、十六位计算机组成原理和系统结构实验仪，CPT816有CPTH主板和CPT16实验板组成，CPTH主板以八位机模式，用TTL74系列器件+CPLD构建模型机部件，让学生以可视方式观察CPU内各部件工作过程和模型机的实现，CPT16实验板以十六位机模式，用10万门EP1K100FPGA芯片构建模型机所有部件，并配置64K×16位存储器，在对八位机了解的基础上，让学生对十六位计算机组成原理有更深刻的理解，实现质的飞跃，为FPGA设计CPU打下基础。·CPTH主板简介DJ-CPTH是我公司***新推出的一款功能强、性能好,软件硬件都是***的高性能计算机组成原理实验仪产品,系统电路采用了多片在线可编程CPLD大大提高了可靠性和功能提升的可能性,软件提供了详尽的信息窗口、运行图表和多类帮助信息,使教学的过程轻松自如。一、系统特点⑴***的硬件设计，充分展示计算机结构模型，每个模块均有实时监视，模块间线条明快，数据/指令流向一目了然。⑵完善的硬件配置，实验电路以分立器件为主，同时配备CPLD，支持部分模块的重构。⑶开放的软硬件设计，支持用户新建指令/微指令的系统设计。⑷控制器的有机结合，只需拨动选择开关，就可实现微程序或组合逻辑控制的切换。⑸提供多种工作方式，支持手动、脱机、联机。⑹提供三总线接口和锁紧插座，支持I/O扩展。⑺提供多种指令系统，支持基本模型机、指令流水线、RISC模型机实验。⑻强大的指令功能，支持多种寻址方式和中断、调用等。⑼丰富的调试手段，具有单步、微单步、运行、暂停等功能。⑽提供联机调试软件，自带编译器、支持汇编语言源程序调试，图形化动态显示计算机结构模型的数据/指令流向,操作历史记录状态显示，方便用户查找历史记录。⑾提供30路逻辑分析波形图,充分展示指令与时序的关系，可让学生在实验时直观地观测到指令与时序的关系，可有效的提高教学效果。(12)实验仪提供LCD液晶显示，通过实验仪或PC机键盘,在线动态修改寄存器、程序/微程序计数器、程序/微程序存贮器的内容。(13)实验仪提供USB接口,联接PC机。(14)如选配我厂生产的DJ-CPT16扩展板，可完成十六位计算机组成原理实验。二、系统组成系统由实验主板、调试软件、内置开关电源组成。实验主板有：累加器A，暂存器W，寄存器组R0—R3，运算器ALU，直通D/左移L/右移R单元，中断向量IA，堆栈ST，程序计数器PC，地址寄存器MAR，输入IN，输出OUT，存贮器EM，微地址UPC，指令寄存器IR，微程序控制器UM，组合逻辑控制单元，三总线接口，扩展座、二进制开关电平输出/显示，逻辑笔、管理单片机、4×6键盘，字符式LCD，RS232通讯接口。三、实验项目（1）寄存器读写实验（2）运算器八种运算实验（3）数据输出/移位实验（4）UPC实验实验1：UPC加1实验实验2：UPC打入实验（5）PC实验实验1：PC加1实验实验2：PC打入实验（6）存贮器读写实验（7）微程序读写实验（8）中断实验（9）模型机综合实验（微程控制器）实验1：数据传送/输入/输出实验实验2：数据运算实验（加/减法/或）实验3：移位/取反实验实验4：转移实验实验5：调用实验实验6：中断实验实验7：指令流水实验实验8：RISC模型机(10)组合逻辑控制器实验(11)设计指令/微指令系统.(12)扩展实验实验1：8255扩展I/O口实验实验2：8253扩展定时器实验注；实验（1）--(8)为手动微代码控制，(9)—(10)为微程序或组合逻辑控制.·CPT16实验板简介一、FPGA实验板主要功能DJ-CPT16FPGA实验板主要用于《计算机组成原理和系统结构》课程的设计性实验和课程设计实验，它的核心器件是Altera公司的10万门EP1K100的FPGA芯片，用该FPGA实验板，可设计16位机的部件和模型机，学生将设计好的电路***到FPGA芯片上，实现16位机的部件和模型机功能。二、FPGA实验板组成（1）AT89S52单片机，主要用于接收PC机命令，完成16位程序存储器读写，管理模型机运行、暂停等功能。（2）ISPLSI1032E是逻辑控制芯片，负责单片机和模型机总线切换。（3）EP1K100是模型机主控芯片，相应管脚已连好，IDC2是EP1K100芯片的***接口，再配合FPGA实验板的PC机调试软件，可方便地进行各种实验。（4）IDT71V016是64K×16位存储器，是模型机的程序存储器，能保存大容量程序。（5）四位8段数码管，用于显示模型机内部寄存器、总线的值，在设计时可将需要观察的内部寄存器、总线值送A，再通过OUT指令送到数码管显示。两只GAL16V8是四位数码管16进制译码。（6）L7～L0是8个发光二极管，用于显示模型机内部状态，例如：进位标志、零标志、中断申请标志等。（7）K0（7…0）～K4（7…0）是40个开关，用于输入外部信号，例如，在做单步实验时，这些开关可用来输入地址总线值、数据总线值、控制信号等。(8)EP1K100右方的EX1座表示38个扩展的IO信号,当实验中需要另外的输入输出脚时可以使用这些扩展脚。三、FPGA实验板软件简介双击“CPTH计算机组成原理”快捷图标，在CPTH主界面上，按“打开FPGA扩展窗口”按钮，即可打FPGA扩展板界面，此界面给出了存储器窗口和功能按键，如下图。①存储器窗口给出了64K×16位存储器内容，用鼠标左键单击存储单元，数据变兰色后，即可修改存储器中的数据。②八个功能按键·[连续脉冲]，为模型机提供连续的高频脉冲信号。·[单脉冲]，为模型机提供单脉冲信号。·[暂停]，当模型机连续运行时，可暂停程序的运行。·[复位]，使模型机复位。·[产生中断]，为模型机提供中断信号源。·[连接CPT16]，使FPGA实验板和PC机CPTH调试软件联接。·[写文件]，是将存储器窗口中的数据写到磁盘上。·[读文件]，从磁盘上读入数据文件，在此窗口中显示。四、FPGA实验板使用（1）用USB通信线连接FPGA实验板和PC机，用Altera***线一头连CPT16实验板的IDC2，另一头连PC机打印口，接通实验板电源：VCC→+5V，GND→GND。（2）在QuartusⅡ软件中，用VHDL语言设计模型机电路，然后编译、引脚锁定，再编译、****.sof到EP1K100芯片中。（3）双击“CPTH计算机组成原理”快捷图标，在CPTH主界面上，按“打开FPGA扩展窗口”按钮，单击按键“连接CPT16”，连机后其余按键字体变黑色可用，在CPTH主界面上点击打开文件图标，例如选择“m”，再点击编译***，***完毕后，把源文件生成的机器码自动***到16位存储器中。（4）点击“连续脉冲”按键，程序连续运行，点击“产生中断”按键，看FPGA实验板数码管显示应加“1”变化，点击“暂停”按键，可使程序暂停运行。五、实验项目分部实验一、十六位ALU实验分部实验二、十六位寄存器实验分部实验三、十六位寄存器组实验分部实验四、十六位指令计数器PC实验分部实验五、中断控制实验综合实验六、十六位模型机的总体实验产品说明：CPT816是我公司***新推出的八位、十六位计算机组成原理和系统结构实验仪，CPT816有CPTH主板和CPT16实验板组成，CPTH主板以八位机模式，用TTL74系列器件+CPLD构建模型机部件，让学生以可视方式观察CPU内各部件工作过程和模型机的实现，CPT16实验板以十六位机模式，用10万门EP1K100FPGA芯片构建模型机所有部件，并配置64K×16位存储器，在对八位机了解的基础上，让学生对十六位计算机组成原理有更深刻的理解，实现质的飞跃，为FPGA设计CPU打下基础。)