SYL-CPT16 FPGA擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)板

SYL-CPT16 FPGA擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)板主要是基于EDA設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備，它的核心器件是Altera公司的10萬(wàn)門EP1K100的FPGA芯片。用該FPGA實(shí)驗(yàn)板，通過(guò)VHDL語(yǔ)言編程，可設(shè)計(jì)16位機(jī)的部件和模型機(jī)，學(xué)生將設(shè)計(jì)好的電路下載到FPGA芯片上，實(shí)現(xiàn)16位機(jī)的部件和模型機(jī)功能；也可完成其它設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

二、FPGA擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)板組成：

（1）AT89S52單片機(jī)，主要用于接收PC機(jī)命令，完成16位程序存儲(chǔ)器讀寫(xiě)，管理模型機(jī)運(yùn)行、暫停等功能。

（2）ISPLSI1032E是邏輯控制芯片，負(fù)責(zé)單片機(jī)和模型機(jī)總線切換。

（3）EP1K100是模型機(jī)主控芯片，相應(yīng)管腳已連好，IDC2是EP1K100芯片的下載接口，再配合FPGA實(shí)驗(yàn)板的PC機(jī)調(diào)試軟件，可方便地進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)。

（4）IDT71V016是64K×16位存儲(chǔ)器，是模型機(jī)的程序存儲(chǔ)器，能保存大容量程序。

（5）四位8段數(shù)碼管，用于顯示模型機(jī)內(nèi)部寄存器、總線的值，在設(shè)計(jì)時(shí)可將需要觀察的內(nèi)部寄存器、總線值送A，再通過(guò)OUT指令送到數(shù)碼管顯示。兩只GAL16V8是四位數(shù)碼管16進(jìn)制譯碼。

（6）L7～L0是8個(gè)發(fā)光二極管，用于顯示模型機(jī)內(nèi)部狀態(tài)，例如：進(jìn)位標(biāo)志、零標(biāo)志、中斷申請(qǐng)標(biāo)志等。

（7）K0（7…0）～K4（7…0）是40個(gè)開(kāi)關(guān)，用于輸入外部信號(hào)，例如，在做單步實(shí)驗(yàn)時(shí)，這些開(kāi)關(guān)可用來(lái)輸入地址總線值、數(shù)據(jù)總線值、控制信號(hào)等。

(8)EP1K100右方的EX1座表示38個(gè)擴(kuò)展的IO信號(hào),當(dāng)實(shí)驗(yàn)中需要另外的輸入輸出腳時(shí)可以使用這些擴(kuò)展腳。

（9）提供FPGA實(shí)驗(yàn)板和PC機(jī)調(diào)試軟件。

三、FPGA擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)板實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：

分部實(shí)驗(yàn)一、十六位ALU實(shí)驗(yàn)

分部實(shí)驗(yàn)二、十六位寄存器實(shí)驗(yàn)

分部實(shí)驗(yàn)三、十六位寄存器組實(shí)驗(yàn)

分部實(shí)驗(yàn)四、十六位指令計(jì)數(shù)器PC實(shí)驗(yàn)

分部實(shí)驗(yàn)五、中斷控制實(shí)驗(yàn)

綜合實(shí)驗(yàn)六、十六位模型機(jī)的總體實(shí)驗(yàn)