JG-CPTH+  *型計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)箱

JG-CPTH+ *型計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)箱是新推出的一款功能強(qiáng)、性能好，軟件硬件都是的高性能計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)儀產(chǎn)品，系統(tǒng)電路采用了多片CPLD大大提高了可靠性和功能提升的可能性，軟件提供了詳盡的信息窗口、運(yùn)行圖表和多類(lèi)幫助信息，使教學(xué)的過(guò)程輕松自如。
產(chǎn)品說(shuō)明：
一、系統(tǒng)特點(diǎn)
（1） 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*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,*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(guò)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(guò)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)。
（2）開(kāi)放式設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的軟硬件對(duì)用戶(hù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有*的開(kāi)放特性。與眾不同的是：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(guò)三態(tài)門(mén)，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(hù)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(shuō)明其開(kāi)放特性，而所謂的開(kāi)放性應(yīng)指的是運(yùn)算器、控制器及微程序的格式及定義能否進(jìn)行修改和重新設(shè)計(jì)。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(hù)不滿(mǎn)意該套方案，也可自行重新設(shè)計(jì)并通過(guò)JTAG 口下載。控制器微格式及定義可通過(guò)鍵盤(pán)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(hù)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(hù)也可使用CPLD 工具在PC 機(jī)上進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)。
開(kāi)放式設(shè)計(jì)的特點(diǎn)還在于，用戶(hù)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(hù)可參照來(lái)設(shè)計(jì)新的指令/微程序系統(tǒng)。
(3)支持中斷實(shí)驗(yàn)
采用底層的器件設(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(guò)程。專(zhuān)家指出：“中斷”是單片機(jī)、微機(jī)、DSP 等學(xué)科中*的功能，故應(yīng)在計(jì)算機(jī)原組成原理這門(mén)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)。
(4) 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(hù)也可使用CPLD 工具在PC 機(jī)上進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)。微程序控制器和組合邏輯控制器兩種類(lèi)型都有流水和非流水兩種方案。
(5) 三種工作方式
1、手動(dòng)方式——不連PC 機(jī)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)儀的開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用LCD 及各部件的8 個(gè)狀態(tài)LED，兩個(gè)LED 數(shù)碼管觀察運(yùn)行狀態(tài)和結(jié)果，手動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
2、聯(lián)機(jī)方式——連PC 機(jī)，通過(guò)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(shuō)明及提示；
3、脫機(jī)方式——不連PC 機(jī)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)儀的鍵盤(pán)輸入程序、微程序，用LCD 及各部件的8 個(gè)狀態(tài)LED，兩個(gè)LED 數(shù)碼管觀察運(yùn)行狀態(tài)和結(jié)果，手動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
（6）完善的尋址方式
累加器尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、立即數(shù)尋址、存儲(chǔ)器尋址；
（7）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。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(guò)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。
（8）豐富的調(diào)試手段，具有單步、微單步、運(yùn)行、暫停等功能。
（9）通過(guò)實(shí)驗(yàn)儀或PC機(jī)鍵盤(pán),在線動(dòng)態(tài)修改寄存器、程序/微程序計(jì)數(shù)器、程序/微程序存貯器的內(nèi)容。
（10）通過(guò)實(shí)驗(yàn)儀或PC機(jī)鍵盤(pán),在線動(dòng)態(tài)修改寄存器、程序/微程序計(jì)數(shù)器、程序/微程序存貯器的內(nèi)容。

二、系統(tǒng)組成
系統(tǒng)由實(shí)驗(yàn)主板、調(diào)試軟件、內(nèi)置開(kāi)關(guān)電源組成。
實(shí)驗(yàn)主板有：累加器A，暫存器W，寄存器組R0—R3，運(yùn)算器ALU，直通D/左移L/右移R單元，中斷向量IA，堆棧ST，程序計(jì)數(shù)器PC，地址寄存器MAR，輸入IN，輸出OUT，存貯器EM，微地址UPC，指令寄存器IR，微程序控制器UM，組合邏輯控制單元，三總線接口，擴(kuò)展座、二進(jìn)制開(kāi)關(guān)電平輸出/顯示，邏輯筆、管理單片機(jī)、4×6鍵盤(pán)，字符式LCD，RS232通訊接口。

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
（1）寄存器讀寫(xiě)實(shí)驗(yàn)
（2）運(yùn)算器八種運(yùn)算實(shí)驗(yàn)
（3）數(shù)據(jù)輸出/移位實(shí)驗(yàn)
（4）UPC實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1：UPC加1實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2：UPC打入實(shí)驗(yàn)
（5）PC實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1：PC加1實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2：PC打入實(shí)驗(yàn)
（6）存貯器讀寫(xiě)實(shí)驗(yàn)
（7）微程序讀寫(xiě)實(shí)驗(yàn)
（8）中斷實(shí)驗(yàn)
（9）模型機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)（微程控制器）
實(shí)驗(yàn)1：數(shù)據(jù)傳送/輸入/輸出實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2：數(shù)據(jù)運(yùn)算實(shí)驗(yàn)（加/減法/或）
實(shí)驗(yàn)3：移位/取反實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4：轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)5：調(diào)用實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6：中斷實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)7：指令流水實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)8：RISC模型機(jī)
（10）組合邏輯控制器實(shí)驗(yàn)
（11）擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1：8255擴(kuò)展I/O口實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2：8253擴(kuò)展定時(shí)器實(shí)驗(yàn)
注：實(shí)驗(yàn)（1）～（8）為手動(dòng)微代碼控制，（9）～（11）為微程序或組合邏輯控制。

JG-PLCX1  PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)箱 

一、產(chǎn)品特點(diǎn)
1、PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)箱PLC主機(jī)采用西門(mén)子S7系列CPU226，功能上*目前高等院校的PC教學(xué)要求。也可按照用戶(hù)要求，使用其他品牌的PC主機(jī)，如三菱、歐姆龍、松下、富士等，而實(shí)驗(yàn)?zāi)K不作改動(dòng)。
   2、采用模塊化設(shè)計(jì)，包括PLC主機(jī)模塊和14個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K。各模塊間相互獨(dú)立。在主機(jī)模塊中，所有輸入輸出端口都通過(guò)導(dǎo)線連接到實(shí)驗(yàn)板上的鍍金孔上，各實(shí)驗(yàn)?zāi)K都有獨(dú)立的輸入、輸出、公共端，這樣在實(shí)驗(yàn)時(shí)只需連接所用到的端口。用戶(hù)可方便擴(kuò)展自己的模塊，也為以后實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的升級(jí)提供了保障。也可根據(jù)用戶(hù)要求，更改不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)K。
3、較多地采用了實(shí)物產(chǎn)品，提高了實(shí)驗(yàn)的真實(shí)程度，確保了實(shí)驗(yàn)的實(shí)用性。
（1）采用步進(jìn)電機(jī)、減速步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)和減速直流電機(jī)等四種電機(jī)，其中減速步進(jìn)電機(jī)配有單片機(jī)控制的伺服電路，運(yùn)轉(zhuǎn)平滑、精確，噪聲??；
（2）使用了十個(gè)繼電器，并在實(shí)驗(yàn)板上畫(huà)有繼電器的正反轉(zhuǎn)接法示意圖，讓學(xué)生理解并掌握繼電器在正反轉(zhuǎn)控制電路中的使用方法；
（3）使用了十二個(gè)傳感器，可完成閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)，如電梯、刀庫(kù)等實(shí)驗(yàn)。
4、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由基本指令實(shí)驗(yàn)，常用功能指令實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)三部分組成。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中根據(jù)用戶(hù)的要求和建議，使實(shí)驗(yàn)由簡(jiǎn)到難，從而達(dá)到一個(gè)循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也充分貼近實(shí)際應(yīng)用和教學(xué)大綱的要求。
5、在實(shí)驗(yàn)箱的設(shè)計(jì)中留出了所有的輸入、輸出、公共端子，用戶(hù)可方便擴(kuò)展自己的模塊，以及以后實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的升級(jí)。
6、配備MCGS工控組態(tài)軟件，可直觀地進(jìn)行PLC的基本指令練習(xí)、多個(gè)PLC實(shí)際應(yīng)用的模擬實(shí)驗(yàn)及實(shí)物實(shí)驗(yàn)，所有實(shí)驗(yàn)均有組態(tài)棒圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，實(shí)驗(yàn)對(duì)象形象逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用，通過(guò)本裝置的訓(xùn)練，使學(xué)生很快就能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際操作。
7、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目豐富，擴(kuò)展靈活，使用可靠，在教學(xué)活動(dòng)或項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中易于使用和維護(hù)，是目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上一款性?xún)r(jià)比*的PLC教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
二、技術(shù)性能
1、輸入電源：AC: 220V 50HZ ，有漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)
2、工作環(huán)境溫度：-10-55℃ 相對(duì)濕度<85%(25℃)
3、主機(jī)（*配置）：
  西門(mén)子CPU226（6ES7216-2BD23-0XB8）   輸入24點(diǎn)、輸出 16點(diǎn);
4、輸出24V、2A。過(guò)流、過(guò)載、過(guò)壓保護(hù)
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
可完成六類(lèi)指令實(shí)驗(yàn):
*類(lèi) 基本指令實(shí)驗(yàn)
第二類(lèi) 定時(shí)器及計(jì)數(shù)器指令實(shí)驗(yàn)
第三類(lèi) 移位寄存器指令實(shí)驗(yàn)
第四類(lèi) 置位/復(fù)位及脈沖指令實(shí)驗(yàn)
第五類(lèi) 跳轉(zhuǎn)指令實(shí)驗(yàn)
第六類(lèi) 常用功能指令實(shí)驗(yàn)
可完成十三個(gè)模塊控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
1.交通信號(hào)燈的自動(dòng)控制
2.機(jī)械手的自動(dòng)控制
3.加工中心刀庫(kù)捷徑方向選擇控制 [轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)控制（步進(jìn)電機(jī)由單片機(jī)控制），轉(zhuǎn)盤(pán)位置由霍爾開(kāi)關(guān)來(lái)檢測(cè)支持自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前位,自動(dòng)糾正定位誤差]
4.驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的控制
5.舞臺(tái)藝術(shù)燈飾的控制
6.四層電梯的控制（有實(shí)物電機(jī)控制，可以動(dòng)態(tài)觀察電梯的運(yùn)行過(guò)程）
7.LED數(shù)碼管顯示控制實(shí)驗(yàn)
8.交流電機(jī)Y/Δ形起動(dòng)的控制（電機(jī)通過(guò)小直流電機(jī)模擬轉(zhuǎn)動(dòng)）。
9.液體混合裝置的自動(dòng)控制（攪拌機(jī)通過(guò)小直流電機(jī)模擬轉(zhuǎn)動(dòng)）。
10.水塔水位俱自動(dòng)控制
11.四級(jí)傳送帶的模擬運(yùn)行
12.郵件分揀系統(tǒng)的模擬運(yùn)行
13．裝配流水線控制
實(shí)驗(yàn)箱配合指導(dǎo)書(shū)可撐握下列指令的應(yīng)用,清單如下：
基本指令
1.取指令2.取反指令3.與指令4.與非指令5.或指令6.或非指令7.輸出指令8.求反輸出指令9.電路塊與指令10.電路塊或指令11.定時(shí)器指令12.計(jì)數(shù)器指令
功能指令:
1 空操作指令2. 結(jié)束指令3. 互鎖指令4. 互鎖清除指令5. 跳轉(zhuǎn)指6.跳轉(zhuǎn)結(jié)束指令7. 鎖存指令8. 前沿微分指令9. 后沿微分指令10. 逐位移位指令11. 通道移位指令12. 高速定時(shí)器指令13. 可逆計(jì)數(shù)器指令14. 通道數(shù)據(jù)比較指令15. 數(shù)據(jù)傳送指令16. 數(shù)據(jù)求反傳送指令17.置位進(jìn)位位指令18. 復(fù)位進(jìn)位位指令19. 加法指令20. 減法指令21. 乘法指令22. 除法指令23. 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)指令24. 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)指令25. 譯碼指令26. 編碼指令等。
幾個(gè)基本電路的編程：
常用啟動(dòng)/停止電路
延時(shí)接通/斷開(kāi)電路（計(jì)數(shù)器的應(yīng)用）
閃爍電路
移位寄存器的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)箱配有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),連接線,下載電纜等附件,免費(fèi)提供軟件及實(shí)驗(yàn)程序。