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一、 简介：

多用途计算机实验仪是一种采用大规模FPGA芯片实现的多功能计算机实验仪。它可用于以下实验：

1、 数字逻辑实验

可实现从简单到复杂的各种数字逻辑电路实验。提供手动到自动两种实验方式，前者可有24路开关输入、一路单脉冲输出、五个不同频率输出、2路按键输入和32路LED输出。自动方式的输入来自主机（PC机），同时PC机可读出并校验用户实验的输出。该方式可自动测试用户实验设计的正确性。

2、 计算机部件实验

它可用于进行计算机运算器、总线、中断等各种部件的实验。实验方式同1。

3、 微程序控制计算机实验

提供1K×32 的微程序存储器、32 K×8/16 RAM、打印机、键盘等，可进行8位或16位微程序控制计算机实验。

4、 硬接线控制计算机实验

提供32K×8/16 RAM、打印机、键盘等，可进行8位或16位计算机实验，也可完成计算机体系结构的各种实验，如RISC芯片设计、中断处理、流水线、快存等结构实验。

二、 特点：

1、 采用15万门FPGA芯片，可使用VHDL语言进行逻辑设计，并装入至实验仪的FPGA芯片中，进行各种实验，包括数字逻辑实验、复杂的数字系统实验、各种计算机部件实验、8/16位计算机组成实验。

2、 采用MOTOROLA单片机实现控制和通讯功能，配有主机软件，可以完成以下功能：

①、实验计算机指令系统定义

②、实现源程序汇编功能

③、实现微程序输入

④、实现计算机调试

⑤、数字逻辑实验的自动校验

3、 微程序控制计算机实验时具有如下功能：

①、外部地址总线为16位，数据总线可以是8位，也可以是16位。配有32K×8、32K×16或64K×8 RAM，并提供打印机和键盘两种外部设备，可以多种方式使用这两种外部设备。

②、微指令字长32位，微程序存储器容量为1K×32。其它微程序控制模块由用户设计，并集成于FPGA中。

③、具有单拍、断点和连续运行三种调试方式。在单拍方式，可显示执行时的地址总线、数据总线和控制总线的信息，并可以用户定义的方式显示实验计算机内部的多达21×8路数据；在断点运行方式，可全速运行至指定地址（断点）停止，运行时，可存放每拍时的地址总线、数据总线、控制总线、微程序地址、微指令码和CPU内部的21路数据（共 104 位），存放深度为256帧；在连续运行方式，全速运行用户程序，可由主机随时停止运行，可在遇到采样点时，开始存放256幀运行数据（每帧104位，同断点运行）。

④、断点或采样点为104位，可设置104位屏蔽位，用于在断点运行方式停止运行或在连续运行方式触发数据采样。

4、 硬接线控制计算机实验

①、同3①。

②、具有单拍、断点和连续运行三种调试方式。在单拍方式，可显示执行时的地址总线、数据总线和控制总线的信息，并可以用户定义的方式显示实验计算机内部多达32 + 32×8 路数据（例如可为内部通用寄存器、程序计数器、堆栈指针、指令寄存器的内容）；在断点运行方式，可全速运行至指定地址（断点）停止，运行时，自动存放每拍时的地址总线、数据总线、控制总线、微程序地址、微指令码和CPU内部的64路数据（共104 位），存放深度为256；在连续运行方式，全速运行用户程序，可由主机随时停止运行，可在遇到采样点时，开始存放256幀运行数据（每帧104位，同断点运行）。

三、 用途

1、 用于数字逻辑和计算机部件实验课

2、 用于计算机组成实验课

3、 用于计算机系统结构实验课

4、 用于硬件实践课程，进行与CPU有关的各种系统实验

5、 用于集成电路设计公司在设计CPU时进行实验验证