計算機專業(yè)課簡單介紹

發(fā)布時間:2016-05-03 01:23:28

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計算機組成原理課是計算機專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課,計算機組成原理又是一門實踐性很強的課程,在計算機組成原理課程教與學(xué)的過程中，實驗必不可少。目前中國市場上供應(yīng)的計算機組成原理實驗儀并不能滿足教與學(xué)的需求。目前計算機組成原理實驗用的TEC-2000, THJZ-1、DXJZ-2 、XS40等國內(nèi)外同類實驗計算機大都是由中小規(guī)模集成電路組成，如運算單元、譯碼單元、存儲單元、微程序控制器等單元電路，而且都是在指令集、指令格式、數(shù)據(jù)表示、尋址方式、存儲方式等相對確定的情況下進行實驗。實驗人員在這個平臺上主要進行功能實現(xiàn)和驗證，或在計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)己經(jīng)確定的情況下進行具體的設(shè)計工作。造成該限制的根本原因是要在同一個CPU上運行己經(jīng)設(shè)計好的監(jiān)控程序和測試程序。在這樣的實驗裝臵上進行設(shè)計和研究具有很大的局限性，不能滿足實驗人員的自主性設(shè)計需求。因此，開發(fā)一套能夠滿足教學(xué)要求的計算機組成原理實驗系統(tǒng)勢在必行。本小組在此方面進行了研究與設(shè)計,在上一小組(曹原,龍新征等人)制作研制的基礎(chǔ)上完成初步電路板的后期測試和調(diào)試,并對系統(tǒng)進行改進和完善,加入了我們的一些新的思想,重新開發(fā)通用實驗平臺XJTC-1,經(jīng)過系統(tǒng)仿真、測試證明新開發(fā)的計算機組成原理實驗系統(tǒng)XJTC-1符合計算機的工作原理不僅能夠滿足現(xiàn)代教學(xué)的需要，而且體現(xiàn)了一種新的設(shè)計思想，即建立一個面向研究型，設(shè)計型的通用CPU實驗平臺。實驗人員就可以不受任何限制，從CPU指令系統(tǒng)構(gòu)架的確定開始，進行指令集、數(shù)據(jù)通路、控制通路設(shè)計，在該平臺上實現(xiàn)自己設(shè)計的CPU。該平臺結(jié)構(gòu)清晰靈活，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，給實驗者提供更大的自主設(shè)計空間。實驗者可以同時是設(shè)計者，可以自主進行指令集、CPU的設(shè)計，甚至可以設(shè)計完整的計算機系統(tǒng)。從而實現(xiàn)了實驗從驗證型到設(shè)計型的轉(zhuǎn)變。本實驗平臺具有以下主要組成部分：中央控制器CU、時序電路、程序計數(shù)器PC、指令寄存器IR、地址寄存器AR、運算器ALU、寄存器組和內(nèi)存部分、時鐘信號和單脈沖信號的發(fā)生電路、寄存器選擇電路以及控制啟停和機器運行狀態(tài)的各種控制電路以及實際使用中所需要的各種控制電路、按鈕、開關(guān)等。