模式一、开放式 CPU 实验
一、主要♀技术指标
1 、实验系统主要由 PC 监控系统，外部程序存储器， FPGA 及其相关下载电路，以及控≡制电路组成。
2 、 16 位 CPU 基本指令系统支持多种寻〒址方式。用户可按照需要自行设计 CPU 指令系统，从而实现指令系统和 CPU 系统结构的可变性。
3 、上端软件能够□ 按一个时钟脉冲、半个时钟和连续运行三种方式调试 CPU 测试程序，能够监测 CPU 内部的所有信号和数据。
4 、外部存储器由两片№ HM6116 器件并联构成 2K X 16 位的存储器。
5 、 FPGA （ CPU ）采用 Altera 公司 cyclone 系列的 EP1C12 或其它 FPGA 芯片。
6 、三种调试↓模式： FPGA-CPU 独立调试模式、 FPGA-CPU 附加外部 RAM 运行模式和单片机控制 FPGA-CPU 调试运行模式。
7 、机器字长 16 位 , 即数√据总线、地址总线』均是 16 位。
二、计算机组成原理实验
1 、编码实验： Hamming 码， CRC 码， BCD 码的加法。
2 、运算︽器部件实验：移位器，加法器，乘法器，除法器。
3 、时序部件
4 、 实验 CPU ：通用寄存器组部件，算术★逻辑部件，指令译码〓器，存储器部件， CPU 调试，微程序控制■器∩。
5 、 EP1C6 （ EP1C12 ）内部存∞储器（ RAM 、 ROM 和 FIFO ）实验
三、计算机系统结构基本实〓验
1 、 CPU 设计和调试：无流水无 cache ，多级流水，多级流水和 cache ，具有 cache 的超标量 CPU
模式二、计算机组成原理及体系≡结构
一、主⊙要技术指标
1 、机器字长 16 位（也可设计成 8 位字长的另外♂一个新的系统），即运算器、主存、数据总线、地址总线、指令等都是 16 位。
２、完整的指令系统被▲划分为基本指令和扩展指令两部分，支持多种基本寻址方式。其中的基本●指令已经实现，用于设计监控程序和用户的常规汇编程序，保留的多条扩展指令供实验☉者自己实现。
３、主＠存最大寻址空间是 18K 字（ 16 位），基本容量为 8K 字的 ROM 和 2K 字的 RAM 存储区域。另外的 8K 字用于〒完成存储器容量扩展的教学实验。 FPGA 芯片和存储器芯片之间可以通过分开的地址总线和分开的数据总线实现连接，这在实现分开的指令存储器ξ 和数据存储器的方案中是必要的。
4 、运算器是参照 Am2901 芯片的组成和功能来设计的， ALU 实现 8 种算术与逻辑运♀算功能，
内部包括 16 个双端口读◆出、单端口写入的通用寄存器，和一个能自行移位的乘商寄存器。设置 C （进位）、 Z （结果为 0 ）、 V （溢出）和 S （符号位）四个状︼态标志位。
5 、控制器采用硬连线控制器方案实现，也可修改成微程序控◣制器。实验人员可方便地修改已有设计，或加进若干》条自己设计与实现的新指令，新老指令Ψ 同时运行。
6 、主机上安装有二路 INTEL8251 串行接口，可直接接计算机终端，或接入一台 PC 机作为自→己的仿真终端。选用了 MAX202 倍压线路，以避免使用 +12V 和 -12V 电源。
7 、两路的串行接口的接插座安放在机箱后侧板以方便接线插╱拔和机箱盖的打开关闭。
8 、在主板上设置有一些拨数的开关和∞※微型开关、按键和指示灯，支持最低层的手工操作方式的输入 / 输出和机器调试。
9 、实█验机硬件系统，全部功能部件分区域划分在大一些的水平放置『的一块印制电路板的不同区域，所有器件都用插座插接在印制板上，便于更换Ψ器件。
10 、板上安装了很多发光二极管指示灯和数码管，用于显示重要的数据或控制信号的状态。
二、基本实验
1 、编码实验： Hamming 码， CRC 码， BCD 码的加法。
2 、运算器部件实验：移位器，加法器，乘法器，除法器。
3 、时序部件
4 、 实验 CPU ：通用寄存器组部件，算术逻辑部件，指令译码器，存储器部件， CPU 调试，微程序控制器。
5 、 EP1C6 （ EP1C12 ）内部存储器（ RAM 、 ROM 和 FIFO ）实验
6 、基础汇编语言程序设计
7 、组合逻辑控制◣器（硬布╳线控制器）实验
8 、主存储器实验
9 、串行口输入输出实验
10 、 时序电↑路实验
11 、微程序控制ζ器实验
9 、 BASIC 程序设计
三、可选实验（课程设计、毕业设计）
1 、用 FPGA 实现的不支持流水的 CPU （模型机）。
2 、用 FPGA 实现的支持流水的 CPU （模型机）。
3 、 CACHE 实验。
4 、 FPGA 实现各种组合逻→辑电路和时序电路实验。
6 、 EDA 实验。
数字电路实验
1 、 138 地址译码实验
2 、 8 位七段 LED 数码管 BCD 码显示实验
3 、 16 位 LED 发光管显示实验
4 、简易※计数器实验
5 、简易频率计实验
6 、 PS 键盘显示实验
7 、 VGA 显示实验
