[发明专利]一种计算机硬件系列课程的实验装置

摘要

一种计算机硬件系列课程的实验装置，属计算机教学实验仪器技术领域，其特征在于，包括由实验者写入代码的实验芯片；负责系统写入代码、控制板上电路、提供对于实验芯片的支持和监测、对外发出监测内容的控制芯片；负责下载程序到实验芯片和控制芯片的下载芯片，同时附带了控制芯片的通信中转；存储相关实验测试程序以及数据的存储器；数据总线上挂载的除存储器外的手拨开关、指示灯以及数码管；USB通信接口以及串口；供下载芯片存储下载内容的FLASH存储器；各类实验用接口。本发明的优点是，既满足验证性实验又满足了开放式和创新式的实验，在统一的硬件平台上实现了对于计算机硬件系列课程的实验的支持。

主权项

1、一种计算机硬件系列课程的实验装置，其特征在于，采用了2片FPGA分别作为实验芯片和控制芯片，兼容USB接口，该实验装置包括实验芯片、控制芯片、下载芯片、存储器、手拨开关、指示灯、数码管、USB通信接口、串口、FLASH存储器以及各类实验用接口，其中，(1)实验芯片，由实验者写入代码、进行实验；(2)控制芯片，用于控制板上电路、提供对于实验芯片的实验支持和监测、以及对外发出监测内容，分为三个部分：a)内存总线部分：发出内存总线的所有控制信号，b)寄存器部分：监听实验芯片的寄存器信息等实验内容，c)通信部分：对外发送消息；(3)下载芯片，用于下载程序到实验芯片和控制芯片，同时负责时钟分频以及控制芯片对USB接口的通信中转；(4)存储器，用于存储相关实验测试程序以及数据；(5)手拨开关，用于向数据总线拨入数据；(6)指示灯，用于观察总线数据；(7)数码管，用于观察总线数据监测实验输出；(8)USB通信接口，用于同控制程序通信；(9)串口，用于通信；(10)FLASH存储器，存储供下载芯片存储需录入内容；(11)各类实验用接口，用于辅助进行各种硬件实验；上述控制芯片通过数据总线、地址线、内存读写线、寄存器传输线、数据三态控制和实验芯片相连，通过数据总线和数据三态控制线和手拨开关相连，通过数据总线、地址线以及数据三态控制线和存储器相连，通过数据总线、地址线和指示灯以及数码管相连；上述实验芯片通过数据总线以及地址线和存储器、指示灯以及数码管相连，通过数据总线和手拨开关相连，直接与各类实验接口相连；上述串口与控制芯片相连；上述下载芯片通过JTAG线与实验芯片和控制芯片相连，和FLASH存储器直接相连，和控制芯片的通信部分直接相连，和USB通信接口直接相连。