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10.1 TEC—8实验系统平台
一、TEC一8实验系统技术特点
1．模型计算机采用8位字长，简单而实用,有利于学生掌握模型计算机整机的工作原
理。通过8位数据开关用手动方式输入二进制测试程序，有利于学生从最底层开始了解计
算机工作原理。
2．指令系统采用4位操作码，可容纳l6条指令。已实现加、减、与、加l、存数、取
数、条件转移、无条件转移、输出、中断返回、开中断、关中断和停机等14条指令，指
令功能非常典型。
3．采用双端口存储器作为主存，实现数据总线和指令总线双总线体制，实现指令流
水功能，体现出现代CPU设计理念。
4．控制器采用微程序控制器和硬连线控制器2种类型，体现了当代计算机控制器技
术的完备性。
5．微程序控制器和硬连线控制器之间的转换采用独创的一次全切换方式，切换不用
关电源，切换简单、安全可靠。
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6．制存储器中的微代码可用PC下载，省去了E2PROM器件的专用编辑器和对器件
的插、拔。
7．运算器中ALU采用2片74181实现，包含4个8位寄存器组使用1片
EPM7064实现，设计新颖。
8．一条机器指令的时序采用不定长机器周期方式，符合现代计算机设计思想。
9．在TEC-8上进行计算机组成原理或计算机组成与系统结构课程时实验接线较少，
让学生把精力集中在实验现象的观察、思考和实验原理的理解上。
二、TEC-8实验系统组成
TEC-8实验系统由下列部分构成：
1．电源
安装在实验箱的下部，输出+5V，最大电流为3A。220V交流电源开关安装在实验箱
的右侧。220V交流电源插座安装在实验箱的背面。实验台上有一个+SV电源指示灯。
2．实验台
实验台安装在实验箱的上部，由一块印制电路板构成。TEC-8模型计算机安装在这块
印制电路板上。学生在实验台上进行实验。
计算机组成原理实验指导
（学生用书）
天津城建学院计算机系
2003年9月第一节 TEC—4计算机组成原理实验系统
TEC—4计算机组成原理实验系统由北京邮电大学计算机学院、清华同方教学仪器设备公司、深圳拓普威电子技术有限公司联合研制。它是一个8位计算机模型实验系统，可用于大专、本科、硕士研究生计算机组成原理课程、计算机系统结构课程的教学实验，对提高学生的动手能力、提高学生对计算机整体和各组成部分的理解、提高学生的计算机系统综合设计能力都会有很大帮助。
一、TEC—4计算机组成原理实验系统特点
1．计算机模型简单、实用，运算器数据通路、控制器、控制台各部分划分清晰。
2．计算机模型采用了数据总线和指令总线双总线体制，能够实现流水控制。
3．控制器有微程序控制器或者硬布线控制器两种类型，每种类型又有流水和非流水两种方案。
4．寄存器堆由1片ispLSI1016组成，运算器由1片ispLSI1024组成，设计新颖。
5．实验台上包括了1片在系统编程芯片ispLSI1032，学生可用它实现硬布线控制器。
6．该系统能做运算器组成、双端口存储器、数据通路、微程序控制器、中断、CPU组成与机器指令执行、流水微程序控制器、硬布线控制器、流水硬布线控制器等多种实验。
7．电源部分采用模块电源，重量轻，具有抗电源对地短路能力。
8．采用自锁紧累接接线方式，接线可靠。
二、TEC—4计算机组成原理实验系统的组成
TEC—4计算机组成原理实验系统由下述六部分组成：
1．控制台
2．数据通路
3．控制器
4．用户自选器件试验区
5．时序电路
6．电源部分
下面分别对各组成部分予以介绍。
三、电源
电源部分由一个模块电源、一个电源插座、一个电源开关和一个红色指示灯组成。电源模块通过四个螺栓安装在实验台下面。它输出+5V电压，最大负载电流3安培,内置自恢复保险功能,具有抗+5V对地短路能力。电源插座用于接交流220伏市电，插座内装有保险丝。电源开关用于接通或者断开交流220伏市电。当电源模块输出+5V时，点亮+5V红色指示灯。
目 录
摘 要 ...................................................................................................................... 2
前 言 ...................................................................................................................... 3
正 文 ...................................................................................................................... 4
一、设计目的和设计原理 .................................................................................. 4
1.1设计目的 .................................................................................................... 4
1.2设计原理 .................................................................................................... 4
二、总体设计 ...................................................................................................... 7
1 计算机组成原理A
(Computer Organization)
课程编号：06310970
学 分：4.5
学 时：75（其中：讲课学时：60 实验学时：15 上机学时：0）
先修课程：数字逻辑A，电工电子学B
适用专业：计算机科学与技术、网络工程
教 材：《计算机组成原理（第二版）》，肖铁军等，清华出版社，2015年第2版
开课学院：计算机科学与通信工程学院
一、课程目标
《计算机组成原理》是高等学校计算机类专业的一门技术基础必修课。通过本课程的学习，培养学生掌握计算机各大部件的基本组成、基本原理，各部件间的相互联系，以及各部件在整机中的作用；培养学生具有初步的硬件系统分析、设计和使用的能力；并为学习后继课程、从事科学研究和工程技术工作打下基础。课程的具体目标如下：
1. 知识方面
1.1 掌握计算机系统的基本组成，掌握计算机的性能指标。
1.2 掌握计算机中信息的表示方法。
1.3 掌握运算器的基本组成和基本原理。
1.4 掌握存储器的基本组成和基本原理。
1.5 理解指令系统的设计，掌握基本寻址方式，熟悉指令和汇编语言。
1.6 掌握控制器的基本组成和基本原理；掌握计算机主机的工作原理；掌握指令流水线的基本原理。
1.7理解存储系统的层次和作用，掌握高速缓存和虚拟存储的基本组成和基本原理。
1.8 掌握输入输出和系统总线的基本组成和基本原理。
2. 能力与素质方面
2.1 掌握计算机硬件系统和各组成模块的基本分析与设计方法。
2.2 能够综合运用计算机组成的基本原理和分析方法，对有关计算机硬件系统中的 2 理论和实际问题进行求解。
2.3能够运用计算机组成原理的基本理论和知识，对计算机的功能部件进行分析、研究，制定实验方案。
2.4 能够熟练使用开发、调试工具实施实验方案，观察实验现象并记录。
2.5 能够对实验结果进行分析、讨论，通过思考与总结得出结论，并能正确表述。
