COP2000計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要是為配合講授與學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)組成原理》課程而研制的。與其它產(chǎn)品相比，具有以下特點(diǎn)：1.系統(tǒng)性能特點(diǎn)結(jié)構(gòu)清晰、實(shí)時(shí)監(jiān)視器各單元部件都以計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)模型布局，清晰明了，各寄存器、部件均有8位數(shù)據(jù)指示燈顯示其二進(jìn)制值，兩個(gè)8段碼LED顯示其十六進(jìn)制值，清楚明了，兩個(gè)數(shù)據(jù)流方向指示燈，以直觀反映當(dāng)前數(shù)據(jù)值及該數(shù)據(jù)從何處輸出，而又是被何單元接收的。這是該產(chǎn)品獨(dú)創(chuàng)的 實(shí)時(shí)監(jiān)視器 ,使得系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)時(shí)即使不借助PC機(jī)，也可實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)流狀態(tài)及正確與否,徹底改變了其它實(shí)驗(yàn)設(shè)備為監(jiān)控狀態(tài)必須加入讀操作的不真實(shí)實(shí)驗(yàn)方法，使得學(xué)生十分容易認(rèn)識(shí)和理解計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各部件可以通過J1、J2、J3座之間不同的連線組合，可進(jìn)行各部件獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)，也可進(jìn)行各部件組合實(shí)驗(yàn)，再通過與控制線的組合，就可構(gòu)造出不同結(jié)構(gòu)及復(fù)雜程度的原理性計(jì)算機(jī)。開放式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的軟硬件對(duì)用戶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有完全的開放特性。與眾不同的是：COP2000各實(shí)驗(yàn)?zāi)K的數(shù)據(jù)線、地址線與系統(tǒng)之間的掛接是通過三態(tài)門，而不是其它實(shí)驗(yàn)設(shè)備所采用的扁平連線方法，而數(shù)據(jù)線、地址線是否要與系統(tǒng)連通，則由用戶連線控制，這樣，就真實(shí)的再現(xiàn)了計(jì)算機(jī)工作步驟。需要強(qiáng)調(diào)指出的是：用 連線跨接 并不能說明其開放特性，而所謂的開放性應(yīng)指的是運(yùn)算器、控制器及微程序指定的格式及定義能否進(jìn)行修改和重新設(shè)計(jì)。COP2000系統(tǒng)的運(yùn)算器采用了代表現(xiàn)代科技的EDA技術(shù)設(shè)計(jì)，隨機(jī)出廠時(shí)，已提供一套已裝載的方案，能進(jìn)行加、減、與、或、帶進(jìn)位加、帶進(jìn)位減、取反、直通八種運(yùn)算方式，若用戶不滿意該套方案，也可自行重新設(shè)計(jì)并通過JTAG口下載?？刂破魑⒅付ǜ袷郊岸x可通過鍵盤和PC機(jī)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，從而產(chǎn)生與眾不同的指令系統(tǒng)。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線、地址線、控制線均在總線插孔區(qū)引出，并設(shè)計(jì)了40芯鎖進(jìn)插座，供用戶進(jìn)行RAM、8251、8255、8253、8259等接口器件的擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)提供的兩種控制器之一的組合邏輯控制器已下載有一套完整的實(shí)驗(yàn)方案，用戶也可使用CPLD工具在PC機(jī)上進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)。對(duì)于不熟悉EDA語(yǔ)言的用戶，可利用COP2000調(diào)試環(huán)境中的圖形表格組合自動(dòng)產(chǎn)生EDA語(yǔ)言，然后在CPLD工具下載入大規(guī)模邏輯器件中，對(duì)于熟悉EDA的語(yǔ)言的用戶，則還可直接利用ABEL或VHDL進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。其開放程度非一般設(shè)備所及。開放式設(shè)計(jì)的特點(diǎn)還在于，用戶可以設(shè)計(jì)自己的指令/微指令系統(tǒng)。系統(tǒng)中已帶有兩套指令/微程序系統(tǒng)，用戶可參照來設(shè)計(jì)新的指令/微程序系統(tǒng)。支持中斷實(shí)驗(yàn)采用最底層的器件設(shè)計(jì)而非有些產(chǎn)品所采用的集成器件8259，從而讓學(xué)生可以從微程序?qū)用嫔蠈W(xué)習(xí)中斷請(qǐng)求、中斷響應(yīng)、中斷處理、中斷入口地址的產(chǎn)生、中斷服務(wù)程序及中斷返回（RETI）整個(gè)過程。專家指出： 中斷 是單片機(jī)、微機(jī)、DSP等學(xué)科中不可或缺的功能，故應(yīng)在計(jì)算機(jī)原組成原理這門基礎(chǔ)學(xué)科中對(duì)其進(jìn)行充分的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)。兩種控制器方式系統(tǒng)提供兩種控制器方式，即微程序控制器和組合邏輯控制器。在微程序控制器中，系統(tǒng)能提供在線編程，實(shí)時(shí)修改程序，顯示程序并調(diào)試進(jìn)行的操作環(huán)境。組合邏輯控制器，已下載有一套完整的實(shí)驗(yàn)方案，用戶也可使用CPLD工具在PC機(jī)上進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)。對(duì)于不熟悉EDA語(yǔ)言的用戶，可利用COP2000調(diào)試環(huán)境中的圖形表格組合自動(dòng)產(chǎn)生EDA語(yǔ)言，然后在CPLD工具下載入大規(guī)模邏輯器件中，對(duì)于熟悉EDA的語(yǔ)言的用戶，則還可直接利用ABEL或VHDL進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。其開放程序非一般設(shè)備所及。微程序控制器和組合邏輯控制器兩種類型都有流水和非流水兩種方案。三種工作方式? 手動(dòng)方式 不連PC機(jī)，通過COP2000實(shí)驗(yàn)儀的鍵盤輸入程序、微程序，用LCD及各部件的8個(gè)狀態(tài)LED，兩個(gè)方向LED觀察運(yùn)行狀態(tài)和結(jié)果，手動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；? 聯(lián)機(jī)方式 連PC機(jī)，通過WINDOWS調(diào)試環(huán)境及圖形方式進(jìn)行更為直觀的實(shí)驗(yàn)。在WINDOWS調(diào)試環(huán)境中提供了功能強(qiáng)大的邏輯分析和跟蹤功能，既可以以波形的方式顯示各邏輯關(guān)系，也可在跟蹤器中，觀察到當(dāng)前狀態(tài)的說明及提示；? 模擬方式 不需實(shí)驗(yàn)儀，僅需計(jì)算機(jī)即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。強(qiáng)大自檢功能系統(tǒng)設(shè)計(jì)強(qiáng)有力的自檢功能，能自動(dòng)檢測(cè)各部件的工作正確與否，并可定位、提示存在問題的部分，并在LCD上精確提示。適當(dāng)?shù)募啥扔?jì)算機(jī)組成原理如何解決集成度的問題是各廠家所深感矛盾的難題。偉福公司利用 軟件硬化，硬件軟化 技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了適度的分配：運(yùn)算器、組合邏輯控制器利用大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?shí)現(xiàn)，其它部件則采用通過邏輯器件實(shí)現(xiàn)。這就既可讓一般學(xué)生利用現(xiàn)有的邏輯知識(shí)去認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)原理，也可讓熟練的學(xué)生進(jìn)行更高層次的開發(fā)實(shí)踐。完善的保護(hù)措施隨機(jī)提供了高性能的開關(guān)穩(wěn)壓電源，系統(tǒng)中多次采用了抗短路，防過流的設(shè)計(jì)方法，使其具備良好的穩(wěn)定性。深入考慮了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的一般特點(diǎn)。? 精湛的設(shè)計(jì)制造技術(shù)? 采用大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)，電路簡(jiǎn)捷可靠? 板面布局、布線規(guī)矩工整，培養(yǎng)學(xué)生良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣? 采用專用鍍金插座，絕無氧化銹蝕的后顧之憂? 采用專利自鎖插頭，接插方便可靠,排除接觸不良故障完善的尋址方式 累加器尋址：如CPLA 寄存器尋址：如MOVA，R0 寄存器間接尋址： 立即數(shù)尋址：如MOVA，#12H 存儲(chǔ)器尋址：如MOV34H，A 萬用匯編器用戶可以自定義指令/微指令系統(tǒng)，COP2000軟件可以對(duì)用戶自己定義的匯編助記符進(jìn)行編譯，自動(dòng)生成代碼/微代碼。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)出廠時(shí)提供了完善的指令系統(tǒng)： 算術(shù)運(yùn)算：ADD、ADDC、SUB、SUBC 邏輯運(yùn)算：AND、OR、CPL 賦值運(yùn)算：MOV 轉(zhuǎn)移指令：JMP、JC、JZ 調(diào)子程序：CALL、RET 中斷指令：INT、RETI 端口輸入輸出：IN、OUT 外部設(shè)備輸入輸出：READ、WRITE其中的輸入輸出指令：IN、OUT，模仿CPU的端口的輸入輸出，外部設(shè)備輸入輸出指令：READ、WRITE，可用來訪問外設(shè)，這兩條指令有否直接決定其能否進(jìn)行接口器件的實(shí)驗(yàn)。若沒有則表明其無法進(jìn)行完整模型機(jī)實(shí)驗(yàn)。很多實(shí)驗(yàn)機(jī)還不支持子程序調(diào)用、返回指令CALL、RET。我們知道在調(diào)用子程序時(shí)涉及到壓棧、退棧的概念，這在COP2000實(shí)驗(yàn)儀中可從微程序?qū)用嫔鲜中蜗蟮挠^察整個(gè)執(zhí)行過程。2.軟件先進(jìn)特點(diǎn):COP2000軟件支持WINDOWS95/98/2000/XP/ME,集成編輯器、匯編器、調(diào)試器。獨(dú)一無二的 模擬調(diào)試 能力，可完全模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)的所有功能。強(qiáng)大的功能、友好的界面定會(huì)成為計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。多媒體教學(xué)憑借偉福在軟件設(shè)計(jì)上的精湛技術(shù)，COP2000計(jì)算機(jī)組成原理所配備的PC機(jī)WINDOWS調(diào)試軟件不僅能進(jìn)行編輯、編譯，并向系統(tǒng)裝載實(shí)驗(yàn)程序，還提供了單步、斷點(diǎn)、實(shí)時(shí)運(yùn)行的調(diào)試手段，同時(shí)，還提供了實(shí)驗(yàn)各部件的結(jié)構(gòu)圖、時(shí)序圖、電路原理圖。結(jié)構(gòu)圖中實(shí)時(shí)反映程序執(zhí)行過程中的數(shù)據(jù)流向及相關(guān)的部件；原理圖中再現(xiàn)了各部件的詳細(xì)的組成原理；時(shí)序圖中則實(shí)時(shí)反映當(dāng)前的邏輯關(guān)系。所有這些均可通過投影儀可把當(dāng)前的信息、狀態(tài)和對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行多媒體教學(xué)實(shí)踐。強(qiáng)大的模擬調(diào)試功能 模擬調(diào)試 是指無硬件的情況下,只利用計(jì)算機(jī)即可進(jìn)行編輯、編譯、改錯(cuò)、調(diào)試。計(jì)算機(jī)組成原理是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，長(zhǎng)期以來學(xué)時(shí)的緊缺成為該科目的主要矛盾。學(xué)校即使能做到 人手一機(jī) ，也不可能讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)設(shè)備帶出實(shí)驗(yàn)室，也不可能二十四小時(shí)開放。 模擬調(diào)試 為讓實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生寢室、實(shí)驗(yàn)課時(shí)向業(yè)余時(shí)間延伸提供了條件，同時(shí)也確保了實(shí)驗(yàn)室的有效管理，因?yàn)?模擬調(diào)試 只需給學(xué)生一張光盤既可，并可任意復(fù)制。這已成為很多學(xué)校采用的實(shí)驗(yàn)方式。邏輯分析儀對(duì)于教師而言，不難體會(huì)要講清時(shí)序關(guān)系是不容易的。而學(xué)生理解并利用時(shí)序關(guān)系則難上加難。而由于現(xiàn)代集成技術(shù)的迅猛發(fā)展，在實(shí)際工作中需要更多的利用邏輯分析工具進(jìn)行時(shí)序分析。偉福COP2000計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具備高性能邏輯分析功能，老師可通過電化教學(xué)設(shè)備向?qū)W生現(xiàn)場(chǎng)展示指令與時(shí)序的關(guān)系，可讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)直觀地觀測(cè)到指令與時(shí)序的關(guān)系，可有效的提高教學(xué)效果。 模型機(jī)結(jié)構(gòu)圖該窗口中完全模擬了模型機(jī)結(jié)構(gòu)框圖，能實(shí)時(shí)反應(yīng)程序執(zhí)行過程中各單元狀態(tài)變化，總線的數(shù)據(jù)流向。點(diǎn)擊各模塊即彈出電路原理圖。微程序及跟蹤器跟蹤器窗口跟蹤程序的執(zhí)行過程，包括：助記符號(hào)、狀態(tài)、微地址、微程序、數(shù)據(jù)輸出、數(shù)據(jù)輸入、地址輸出、運(yùn)算器、移位控制、uPC、PC。3.實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成COP2000計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、開關(guān)電源、軟件三大部分組成。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上有寄存器組R0-R3、運(yùn)算單元、累加器A、暫存器B、直通/左移/右移單元、地址寄存器、程序計(jì)數(shù)器、堆棧、中斷源、輸入/輸出單元、存儲(chǔ)器單元、微地址寄存器、指令寄存器、微程序控制器、組合邏輯控制器、擴(kuò)展座、總線插孔區(qū)、微動(dòng)開關(guān)/指示燈、邏輯筆、脈沖源、20個(gè)按鍵、字符式LCD、RS232口。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容?寄存器實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)1：A、W寄存器實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)2：R0、R1、R2、R3寄存器實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)3：MAR地址寄存器、ST堆棧寄存器、OUT輸出寄存器實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)4：運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)?數(shù)據(jù)輸出實(shí)驗(yàn)/移位門實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)5：數(shù)據(jù)輸出實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)6：移位實(shí)驗(yàn)?uPC實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)7：uPC加1實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)8：uPC打入實(shí)驗(yàn)?PC實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)9：PC加1實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)10：PC打入實(shí)驗(yàn)?存儲(chǔ)器EM實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)11：PC/MAR輸出地址選擇? 實(shí)驗(yàn)12：存儲(chǔ)器EM寫實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)13：存儲(chǔ)器EM讀實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)14：存儲(chǔ)器打入IR指令寄存器/uPC實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)15：使用實(shí)驗(yàn)儀小鍵盤輸入EM?微程序存儲(chǔ)器uM實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)16：微程序存儲(chǔ)器uM讀出? 實(shí)驗(yàn)17：使用實(shí)驗(yàn)儀小鍵盤輸入uM? 實(shí)驗(yàn)18：中斷實(shí)驗(yàn)?COP2000模型機(jī)實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)19：數(shù)據(jù)傳送實(shí)驗(yàn)/輸入輸出實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)20：數(shù)據(jù)運(yùn)算實(shí)驗(yàn)(加/減/與/或)? 實(shí)驗(yàn)21：移位/取反實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)22：轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)23：調(diào)用實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)24：指令流水實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)25：RISC模型機(jī)?組合邏輯控制器? 實(shí)驗(yàn)26：用EPLD實(shí)現(xiàn)運(yùn)算器功能? 實(shí)驗(yàn)27：用EPLD實(shí)現(xiàn)堆棧功能? 實(shí)驗(yàn)28：用EPLD實(shí)現(xiàn)R0..R3功能? 實(shí)驗(yàn)29：設(shè)計(jì)指令/微指令系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?鍵盤實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)30：觀察內(nèi)部寄存器? 實(shí)驗(yàn)31：觀察、修改程序存儲(chǔ)器內(nèi)容? 實(shí)驗(yàn)32：觀察、修改微程序存儲(chǔ)器內(nèi)容? 實(shí)驗(yàn)33：用小鍵盤調(diào)試實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)34：COP2000實(shí)驗(yàn)儀自動(dòng)檢測(cè)?擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)35：用8255擴(kuò)展I/O端口實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)36：用8253擴(kuò)展定時(shí)器實(shí)驗(yàn)