第一部分 移动一体化教学模式 3
第1章 计算机组成原理实验微信公众平台 3
1.1 微信公众号申请及推广 3
1.2 课程视频库建设 4
第2章 基于TEC-XP的虚拟仿真系统 5
2.1 PC安装版虚拟仿真系统 5
2.2 网页版虚拟仿真系统 7
2.3 移动版虚拟仿真系统 9
第3章 移动一体化辅助教学系统 11
3.1 教师后台管理端 11
3.1.1 主界面 11
3.1.2 题库建设 11
3.1.3 自动化评分 11
3.1.4 论坛互动交流、答疑 12
3.1.5 “给学生一片天”板块 12
3.2 学生移动端 13
第二部分 实验平台介绍 17
第4章 TEC-XP计算机组成原理与系统结构实验系统 17
4.1 TEC-XP计算机组成原理与系统结构实验箱简介 17
4.1.1 TEC-XP实验箱面板功能介绍 17
4.1.2 TEC-XP实验箱内部结构组成和实现功能 19
4.1.3 软件模拟实现的教学计算机系统 20
4.2 TEC-XP实验箱的技术指标 21
4.3 TEC-XP实验系统支持的实验项目 22
4.3.1 基本实验项目 22
4.3.2 扩展及综合性实验项目 23
第5章 TEC-XP实验系统的硬件系统和软件系统 25
5.1 TEC-XP实验系统硬件系统的结构设计 25
5.1.1 实验系统的硬件组成原理 25
5.1.2 硬件系统的具体实现 28
5.2 软件系统的结构设计 33
5.2.1 TEC-XP系统的监控程序 33
5.2.2 TEC-XP系统的PC终端程序 46
第三部分 基础性实验 51
第6章 监控程序与汇编语言程序设计实验 51
6.1 实验目的 51
6.2 实验设备与相关知识 51
6.2.1 实验设备 51
6.2.2 指令格式 51
6.2.3 TEC-XP实验系统指令分类 53
6.3 实验内容和步骤 54
6.3.1 实验箱TEC-XP通电启动步骤 54
6.3.2 运行PC联机程序PCEC16.COM的操作步骤 55
6.3.3 实验内容 59
6.3.4 实验要求与实验报告 61
6.4 仿真软件操作步骤 62
6.4.1 PC安装版虚拟仿真软件操作步骤 62
6.4.2 网页版虚拟仿真软件操作步骤 64
6.4.3 移动版指令级虚拟仿真软件操作步骤 66
6.4.4 思考题 70
第7章 运算器部件实验 71
7.1 实验目的 71
7.2 实验设备与相关知识 71
7.2.1 实验设备 71
7.2.2 运算器芯片Am2901的结构和功能 71
7.2.3 基于Am2901芯片运算器的设计与实现 74
7.2.4 Am2901芯片的逻辑功能 75
7.3 实验内容和步骤 78
7.3.1 实验说明 78
7.3.2 实验操作步骤和内容 79
7.3.3 实验运行环境 80
7.3.4 实验要求与实验报告 81
7.4 仿真软件操作步骤 81
7.4.1 PC安装版虚拟仿真软件操作步骤 82
7.4.2 网页版虚拟仿真软件操作步骤 88
7.4.3 思考题 93
第8章 存储器扩展实验 95
8.1 实验目的 95
8.2 实验设备与相关知识 95
8.2.1 实验设备 95
8.2.2 TEC-XP存储系统的介绍 95
8.3 实验内容和步骤 97
8.3.1 实验说明 97
8.3.2 实验操作步骤和内容 97
8.3.3 实验运行环境 100
8.3.4 实验要求与实验报告 101
8.4 仿真软件操作步骤 101
8.4.1 PC安装版虚拟仿真软件操作步骤 101
8.4.2 网页版虚拟仿真软件操作步骤 102
8.4.3 思考题 102
第9章 中断嵌套实验 103
9.1 实验目的 103
9.2 实验设备与相关知识 103
9.2.1 实验设备 103
9.2.2 TEC-XP系统中断线路 103
9.2.3 中断处理在教学计算机中的具体实现 107
9.3 实验内容和步骤 108
9.3.1 实验说明 108
9.3.2 实验操作步骤和内容 109
9.3.3 实验运行环境 111
9.3.4 实验要求与实验报告 112
9.4 仿真软件操作步骤 112
9.4.1 PC安装版虚拟仿真软件操作步骤 112
9.4.2 网页版虚拟仿真软件操作步骤 114
9.4.3 思考题 116
第10章 I/O接口通信实验 117
10.1 实验目的 117
10.2 实验设备与相关知识 117
10.2.1 实验设备 117
10.2.2 TEC-XP串行接口 117
10.3 实验内容和步骤 118
10.3.1 实验说明 118
10.3.2 实验操作步骤和内容 118
10.3.3 实验准备 121
10.3.4 实验要求与实验报告 121
10.4 仿真软件操作步骤 121
10.4.1 PC安装版虚拟仿真软件操作步骤 121
10.4.2 网页版虚拟仿真软件操作步骤 123
10.4.3 思考题 125
第四部分 综合设计性实验 129
第11章 FPGA程序设计实验基础 129
11.1 实验目的 129
11.2 实验设备与相关知识 129
11.2.1 实验设备 129
11.2.2 VHDL概述 129
11.2.3 VHDL程序设计基础 134
11.3 实验内容和步骤 139
11.3.1 实验说明 139
11.3.2 实验操作步骤和内容 140
11.3.3 实验准备 147
11.3.4 实验要求与实验报告 147
11.3.5 思考题 148
第12章 FPGA程序设计实验——时序驱动的六十进制计数器 149
12.1 实验目的 149
12.2 实验设备与相关知识 149
12.2.1 实验设备 149
12.2.2 平台时序部分 149
12.3 实验内容和步骤 150
12.3.1 实验说明 150
12.3.2 实验操作步骤和内容 150
12.3.3 实验准备 153
12.3.4 实验要求与实验报告 154
12.3.5 思考题 154
第13章 FPGA程序设计实验——时序驱动的8路彩灯实验 155
13.1 实验目的 155
13.2 实验设备与相关知识 155
13.2.1 实验设备 155
13.2.2 平台时序部分 155
13.3 实验内容和步骤 156
13.3.1 实验说明 156
13.3.2 实验操作步骤和内容 156
13.3.3 实验准备 160
13.3.4 实验要求与实验报告 160
13.3.5 思考题 160
第14章 FPGA程序设计实验——存储器设计实验 161
14.1 实验目的 161
14.2 实验设备与相关知识 161
14.2.1 实验设备 161
14.2.2 存储器相关知识 161
14.3 实验内容和步骤 162
14.3.1 实验说明 162
14.3.2 实验操作步骤和内容 162
14.3.3 实验准备 168
14.3.4 实验要求与实验报告 168
14.3.5 思考题 168
第15章 用FPGA设计实现模型计算机 169
15.1 实验目的 169
15.2 实验设备与相关知识 169
15.2.1 实验设备 169
15.2.2 FPGA的外特性和内部结构 169
15.2.3 CPU系统设计目标与实现 170
15.2.4 在FPGA中实现的非流水线的CPU系统 171
15.2.5 CPU系统的层次与模块设计 171
15.3 实验内容和步骤 173
15.3.1 实验说明 173
15.3.2 实验操作步骤和内容 173
15.3.3 实验要求与实验报告 196
15.3.4 思考题 196
参考文献 197