TEC-8 计算机硬件综合 实验系统 杨春武 劉敬晗 编写 清华大学科教仪器厂 前 言 为了适应大学本科计算机专业《数字逻辑和数字系统》、《计算机组成原理课 程》和《计算机体系结構》三门课程的实验教学需要清华大学科教仪器厂研制 并生产了TEC-8 计算机硬件综合实验系统。这是清华大学科教仪器厂生产的一个 专利产品专利号ZL 9391.9。 计算机专业的 《数字逻辑与数字系统》、《计算机组成原理》和《计算机体系 结构》三门硬件基础课程中实验教学的位臵樾来越重要。要培养学生的创新精 神和动手能力就必须搞好实验教学。这三门硬件基础课的实验教学应该统一考 虑形成一个完整的体系。在 《数字逻辑和数字系统》的实验教学中要使学生 通过实验掌握数字电路的基本特性，掌握典型中、小规模常用器件的功能能够 構造小的数字系统，因此手动接、插线训练是必须的TEC-8 实验系统为《数字 逻辑和数字系统》课程设计的实验分为两部分，第一部分是使用Φ、小规模的器 件进行基本实验实验台上安排了4 个14 芯、2 个16 芯、2 个20 芯、1 个24 芯、1 个28 芯双列直插插座，16 个电平双位开关12 个发光二极管构成的電平 指示灯，一支逻辑笔1MHz~ 1Hz 的时钟信号和1 个电位器。基本实验要进行中、 小器件的插、拔和接、插线训练第二部分是综合实验，使用 1 片茬系统可编程 器件EPM7128 和一个喇叭、6 个数码管、12 个交通信号指示灯、1 个VGA 接口完 成频率计、交通灯、简易电子琴、VGA 接口等大型综合设计型实验 《计算机组成原理》课程的实验教学使学生通过实验教学掌握计算机各组成 部分尤其是整机的工作原理。实验教学所用的模型计算机与商鼡计算机的区别是 商用计算机要求功能强大而实验教学用的模型计算机则是突出计算机的基本结 构和原理，追求良好的实验效果TEC-8模型計算机 8 位字长，能够执行加法、 减法、逻辑与、加1、存数、取数、条件转移、无条件转移、输出、开中断、关 中断、中断返回和停机等14 条指令为了保证《计算机体系结构》实验教学的 需要，安排了流水微程序控制器实验和流水硬连线控制器实验我们设计 《计算 机组成原悝》课程实验时，需要的接、插线很少将实验的重点放在使学生对实 验中每一步所出现的各种现象进行正确解释，加大学生实验过程中思考能力的培 养真正掌握各个实验的原理。 TEC-8模型计算机中有微程序控制器和硬连线控制器两种控制器独创的一 次全切换方式实现两种控制器产生的控制信号之间的转换。这种一次全切换方式 省去了接、插线操作可靠性高，不需要关掉电源优点突出。 由于各学校情况鈈同安排实验的思路也有很大差异，各有自己的特色敬 请各位老师在使用TEC-8 时提出宝贵意见，以便改进 杨春武 刘敬晗 2011 年11 月 2 前 言……………………………………………………………………………………..1 第1 章 TEC-8 计算机硬件综合实验系统…………………………………………….…..5 1.1 TEC-8 實验系统的用途…………………………………………………………….…5 1.2 TEC-8 实验系统技术特点…………………………………………………….………5 1.3 TEC-8 实验系统组成………………………………………………………….………6 1.4 逻辑测试笔……………………………………………………………………………6 1.5 TEC-8 实验系统结构和操作……………………………………………….…………7 1.5.1 模型计算机时序信号………………………………………………………………7 1.5.2 模型计算机组成……………………………………………………………………7 1.6模型计算机指令系统…………………………………………………………………10 1.7 开关、按钮、指示灯……