广州拓创推出的现代计算机组成原理/设计实验开发系统参考了国外著名大学计算机组成与设计实验系统的功能与结构，代表了全新的计算机组成原理实验理念，为实验者提供了先进的学习平台，克服了传统实验中单纯基于原理验证模式的，与实际工程技术脱钩，学用脱节，甚至误导的缺陷；让学生有机会接触到最新的计算机组成与设计方面的知识，使理论学习与工程设计相结合，知识传授与自主创新能力培养相结合，同时也与国际上大多数高校的计算机组成原理课实验内容与方法接轨。

（一）PC型现代计算机组成与设计实验开发系统）

（1）PC的优势与特点如下：

★ 在计算机设计方面能强化专业特色。目前国内不少计算机专业本科生就业率堪忧，症结何在？事实上本科计算机专业的课程，高职高专中也类同；而本科电子、通信、自动化等专业也有同类课程；显然在职场上，前者待遇要求不高，后者专业特色明显，而计算机专业学生将处于不利地位。竞争世界，特色乃生存根本！目前计算机专业课程设置和实验内容殛需改革！

★ 规范而完整的配套教材。配套教材：《现代计算机组成原理》“十一五”国家级规划教材”,国家级精品教材，含教材配套教学课件和实验课件，示例丰富，多数基于SOC片上系统设计理念。

★ 满足现代计算机工程的必要条件。无论是传统8位验证性模型计算机设计，还是自主CPU设计，乃至32位嵌入系统设计，都能由单一FPGA实现，这与现代SOC片上系统设计技术相吻合。

★ 实验内容面向工程实际。这使学生不仅仅了解计算机的工作原理，更能自主设计，培养人才市场急需的自主创新型人才。

★ 能完成计算机体系结构相关实验。除能完成完整基于EDA的计算机组成实验外，还能完成计算机体系结构课程相关的实验。

★ 提供实现满足工程实际的IP核。如MAMTOR公司的8086/8088  8255 IP核,8051/8052核，ALTERA的32位NiosII核等，以现代全新的技术和方式完成实验与设计。

★ 能完成现代计算机组成原理课的前期课程及实验。即包括实现EDA技术与硬件描述语言教学实验的全部内容。

★ 将毕业设计内容与工程需求同就业需求相结合。使学生能与现代电子工程技术0接触，为毕业设计学生提供面向工程实际，自主设计和创新开拓的题目，使求职者拥有更雄厚的就业资本，使学生一跨出校门就拥有社会急需的竞争力。

（2）PC配置与功能说明：

1）、USB-Blaster JTAG编程下载器；

2）、ByteblastMV和ByteblastII编程器一个；

3）、+/-12、5、3.3、2.5V、1.8/1.5V混合电压源；

4）、ADC、DAC实验模块；

5）、240X128点阵式和1602字符液晶双显示屏；

6）、步进电机控制实验模块；

7）、FPGA/CPLD万能接插口（可接插来自不同FPGA器件公司的不同封装FPGA/CPLD适配板；

8）、Multi-task Reconfiguration电路结构；

9）、良好电磁兼容性的SX8200-J高速高密主板；

10）含VGA、UART、PS/2、FPGA/单片机等接口；

11）0.5Hz-50MHz标准时钟源；

12) 4*4矩阵键盘,

13）直流电机，含闭环转速控制系统，光电脉冲计数，提供光电脉冲硬件消抖动设计；

EDA6A适配板:

1）、Cyclone FPGA 1C6Q240；

2)、USB接口；

3）、用于FPGA掉电保护配置器件4M Flash，10万次重复编程次数，且可兼作软核嵌入式系统数据存储器；

4）、512KBX2 SRAM；8MB Flash；

5）、全彩色VGA控制模块与接口一个，8色VGA口一个；

6）、512KB SRAM之VGA显示缓存；

7）、以太网口；

8）、EPM3032A CPLD；

9）、1个RS232串口；

10）、PS/2键盘、PS/2鼠标接口；

11）、SD卡接口，可接1-2GB Flash；

12）、20MHz时钟源（可倍频到300MHz）1个，0.5Hz-50MHz多输出口的标准时钟源；

13）、语音采样口；

14）、立体声输出口；

15）、MIC模拟输入口；

16）、高速时钟口一个；

17)、高速AD/DA接口；

18）、此FPGA内可实现《现代计算机组成原理》书中的所有实验与设计项目；

19）、详尽的光盘资料，包括配套教学课件与实验指导的课件，实验示例等等。

注1、特别要注意一般实验系统中验证性实验及设计性实验的比例，且设计性实验的实现与现代电子技术的相关度。有的计算机组成实验系统虽也含有FPGA，但其给出的实验并不能将整个CPU、计算机模块，或嵌入式系统等装进单一FPGA中，无法形成SOC，故仍属传统验证性组成原理实验设备。

注2、现代计算机组成原理实验室建立，拓创负责全部培训：包括EDA基础、VHDL、QuartusII应用，SOPC、计算机模块/CPU设计，IP核应用等。

（3）拓创的现代计算机组成原理实验系统可完成如下5大类实验与设计功能：

☆ 计算机组成原理与计算机体系结构：1）基于EDA技术和HDL的计算机组成模块实验与设计。如：算术运算器、LPM_ROM、单双口RAM、FIFO实验、、FPGA外部RAM/Flash、微控制器时序电路、乘法累加器设计、程序计数器与地址寄存器、微控制器设计、总线控制、锁相环应用、嵌入式逻辑分析仪应用等等；2、使用EDA和HDL实现计算机系统，包括基于微程序控制的模型机的设计与实现；3、基于FPGA的片上系统（SOC）的MCS-51单片机IP核实验与设计；4、基于状态机的完整16位CPU设计；5、基于流水线构架的16位RISC CPU设计及计算机体系结构相关实验；6、基于FPGA的片上系统32位软核嵌入式系统软硬件设计；7、计算机系统创新设计与实验。

☆ EDA技术与硬件描述语言HDL类实验和设计。如移位相加硬件乘法器设计、采用流水线技术设计高速数字相关器、线性反馈移位寄存器设计、VGA图像显示控制器设计、直接数字式频率合成器(DDS)设计等实验。

☆ 基于单片FPGA的8086/8088/8255核的经典IBM计算机系统设计。由于8086/8088核的全兼容性，传统微机原理及微机接口实验中的C和8086汇编程序都能直接由该核运行，完成基于EDA技术的微机原理及微机接口方面的部分实验。

☆ 全国大学生电子设计竞赛培训及开发。能承担大学生电子设计竞赛中许多设计题目的培训任务，进一步强化计算机学生基于现代电子技术的硬件系统设计能力。               

☆ 基于MATLAB和DSP Builder的全硬件高速DSP系统实验和设计（需要增配多通道超高速ADC/DAC适配板）。

（4）现代计算机组成与设计实验调试途径：

☆ 时序仿真和功能仿真：基于QuartusII，可完成软硬件联合调试的Timing /Functional Simulation，延时精度小于1ns 。

☆ 嵌入式逻辑分析仪测试：基于QuartusII，可使用嵌入式逻辑分析仪SignalTapII对CPU内部的任何信号节点和总线数据进行实时测试和观察，信号通过实验系统配置的USB-Blaster送到PC机屏幕观察。也可软硬件同步观察。

☆ 在系统RAM/ROM测试：基于QuartusII，使用In-System Memory Content Editor对FPGA中CPU的ROM/RAM下载程序代码，并实时观察CPU运行过程中数据RAM中的内容变化，并实时编辑。这是调试CPU工作软件的一种有效方法。

☆ 利用实验系统上的液晶屏、数码管、发光管和各类信号源等进行调试和观察。