Данный стенд предназначен для теоретической и практической подготовки студентов в рамках дисциплины «Архитектура ЭВМ» и позволяет научиться проектировать вычислительные системы, писать программы на языке VHDL, ассемблер для различных архитектур ЭВМ, а также на языках высокого уровня с ассемблерными вставками, программировать алгоритмы работы с периферийными устройствами через стандартные интерфейсы.
Внешний вид стенда
Состав
Базовая комплектация:
- Модуль «Архитектура ЭВМ» (1 шт.)
- Соединительные, приборные провода (20 шт.)
- Кабель USB 2.0 AM/BM (2 шт.)
- Комплект учебно-методических пособий (2 шт.)
- Программное обеспечение (1 компакт-диск).
| Название комплектации | Состав |
| АрхЭВМ | Содержит базовую комплектацию, настольный вариант |
| АрхЭВМ-К | Дополнительно к базовой комплектации АрхЭВМ содержит комплект персонального компьютера (системный блок, монитор, клавиатура и мышь) |
| АрхЭВМ-НОУТ | Дополнительно к базовой комплектации АрхЭВМ содержит ноутбук |
Функциональность стенда и его структура
На лицевой панели модуля выведены основные узлы и органы управления. Выводы на лицевой панели имеют защиту от неверной коммутации, что позволяет защитить порты микросхем от выхода из строя. Переключатели выполнены в виде емкостных кнопок, ввиду отсутствия механических элементов в данной технологии, ресурс таких кнопок практически неограничен.
Модуль «Архитектура ЭВМ»
Модуль содержит реальную микросхему фирмы Altera (семейство Cyclone IV) на которой синтезируется та или иная архитектура ЭВМ, средства отладки и программирования, а также набор периферийных устройств. Он позволяет студенту получить знания о различных архитектурах ЭВМ, интерфейсах периферийных устройств и работы с ними в различных архитектурах, а также навыки конфигурирования производимых промышленностью ПЛИС. Модуль представлен следующими функциональными частями:
- Генератор логических уровней, с емкостным управлением (4 шт.)
- 16-и канальный логический анализатор (1 шт.)
- Семисегментный дисплей (1 шт.)
- Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) (1 шт.)
- Виртуальный COM-порт (1 шт.)
- Потенциометры (2 шт.)
- Светодиоды (4 шт.)
- Пьезоизлучатель (1 шт.)
- Память EEPROM (1шт.)
- Память SDRAM (1 шт.)
- Микросхема ПЛИС ALTERA Cyclone IV (1 шт.)
Учебно-методическая часть
Специально для стенда разработан комплект учебно-методических пособий, которые помогут изучить различные архитектуры ЭВМ, как в теории, так и на практике, ознакомиться с работой периферии в каждой архитектуре, дадут знания по разработке устройств с различной архитектурой, а также помогут с легкостью разобраться в работе стенда. Комплект учебно-методических пособий состоит из трёх руководств: теоретическое, управление стендом и лабораторный практикум. В теоретическом руководстве даётся описание каждой архитектуры, разбираются ее команды управления, описываются основные сведения о языке VHDL, описываются примеры работы с различными периферийными устройствами. Руководство по управлению описывает принципы работы с каждым узлом стенда и как применить полученные знания в теории на реальном оборудовании. В конечном итоге в рамках лабораторного практикума закрепляются знания, полученные от теоретического материала, и студенты подробно изучают различные команды в разнообразных архитектурах, пишут для них программы на различных языках программирования.
Лабораторный практикум
- Знакомство со стендом. Изучение структур программ, базовых команд, и типов данных для различных архитектур ЭВМ. Арифметические операции.
- Изучение и сравнение реализации команд логических операций в различных архитектурах ЭВМ.
- Изучение и сравнение реализации команд безусловных переходов в различных архитектурах ЭВМ.
- Изучение и сравнение условных операторов. Организация условных переходов в различных архитектурах ЭВМ.
- Изучение и сравнение организации циклов в различных архитектурах ЭВМ.
- Изучение и сравнение работы с памятью данных (запись, чтение, сортировка) в различных архитектурах ЭВМ.
- Работа повышенной сложности. Вычисление числа ПИ на различных архитектурах ЭВМ. Сравнение способов реализации расчета, скорости и точности вычисления.
Характеристики
| Напряжение электропитания, В | 5 |
| Максимально потребляемая мощность, Вт | 5 Вт |
| Габаритные размеры модуля, ШхВхГ, мм | 290 х 80 х 200 |
Количество рабочих мест: 1