本项目的研究内容,研究模型计算机的设计。
毕业设计目标是:培养学生利用现代EDA(Electronic Design Automatic)工具,完整地设计一个模型机的结构,使抽象的计算机工作原理具体化,从而激发学生的学习热情。另外,该实验仪器还应能够适应各个不同层次的教学要求。例如,简单一点的实验,可以由教师事先将一些部件的功能设计好,由学生设计验证它们的功能。难一点的可以要求学生设计其中某些部件的结构。复杂一些的则可要求设计整个模型机结构。
目前,计算机硬件课程的实验仪器缺乏通用性,即一门课程一套仪器,往往都价格不菲,还容易出现故障。因此,我们研究的内容是研制一套通用的实验设备,将各个课程实验的核心部分用FPGA进行设计。一方面,它将节省许多器件,降低硬件成本;另一方面,由于可重复写入,实时进行修改,从而降低了故障率并提高了其可诊断性。而且有很大的灵活性,各个院校可根据自己的情况进行各种实验的设计,从而达到与其教材配套的实验效果,让学生在更好的理解教学内容的同时,能有一些新的发现。由于该设备具有适应多门课程实验的特点,各院校无须配备那么多不同的实验仪器,大大节省了资金,所以该项目产品化后会有一定的市场。
本项目的特色
(1)采用大规模可编程逻辑器件进行设计,体现先进的现代工业设计技术。结构更接近实际,规模大。
(2)可任意调节的设计空间。本仪器可进行计算机的各个硬件实验,包括单片机,数字逻辑,组成原理和微机原理等实验,甚至各种数字电路的设计,并可对其功能进行测试。
(3)最廉价的系统升级。可根据客户要求随时更改设计;也有可能适应教学内容更新的需要。