DJ-CPTH+计算机组成原理和系统结构实验仪(8,16位)
产品介绍：

•主要特点
  CPT816是我公司最新推出的八位、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EP1K100 FPGA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是我公司最新推出的一款功能强、性能好,软件硬件都是一流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先进的硬件设计，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-CPT16 FPGA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下载到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芯片的下载接口，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下载线一头连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、下载*.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“EX6.asm”，再点击编译下载，下载完毕后，把源文件生成的机器码自动下载到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是我公司最新推出的八位、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EP1K100 FPGA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。