X1系列可編程控制器實驗箱,現代計算機組成原理與系統實驗箱(16位)
TRY-PLCX1系列可編程控制器實驗箱
一、X1系列可編程控制器實驗箱特點
1、PLC主機采用SIEMENSS7-200CPU226CNAC/DC/RLY,該主機提供:輸入24點、輸出16點,功能上完全滿足目前高等院校的PC教學要求,也可按照用戶要求,使用其他品牌的PLC主機,如三菱、歐姆龍、松下、富士等,而實驗模塊不作改動。
2、采用模塊化設計,包括PLC主機模塊和14個實驗模塊。各模塊間相互獨立。在主機模塊中,所有輸入輸出端口都通過導線連接到實驗板上的鍍金孔上,各實驗模塊都有獨立的輸入、輸出、公共端,這樣在實驗時只需連接所用到的端口。用戶可方便擴展自己的模塊,也為以后實驗系統的升級提供了保障。
3、較多地采用了實物產品,提高了實驗的真實程度,確保了實驗的實用性。
(1)采用步進電機、減速步進電機、直流電機和減速直流電機等四種電機,其中減速步進電機配有單片機控制的伺服電路,運轉平滑、精確,噪聲小;
(2)使用了十個繼電器,并在實驗板上畫有繼電器的正反轉接法示意圖,讓學生理解并掌握繼電器在正反轉控制電路中的使用方法;
(3)使用了十二個傳感器,可完成閉環控制實驗,如電梯、刀庫等實驗。
4、實驗項目由基本指令實驗,常用功能指令實驗、綜合實驗三部分組成。在實驗項目設計開發中根據用戶的要求和建議,使實驗由簡到難,從而達到一個循序漸進的學習過程。實驗項目也充分貼近實際應用和教學大綱的要求。
5、實驗項目豐富,擴展靈活,使用可靠,在教學活動或項目開發中易于使用和維護,是目前國內市場上一款性價比極高的PLC教學實驗設備。
二、X1系列可編程控制器實驗箱技術性能
1、輸入電源:AC:220V50HZ
2、工作環境溫度:-10-55℃相對濕度<85%(25℃)
3、主機(推薦配置):SIEMENSS7-200CPU226(AC電源):輸入24點、輸出16點。
4、輸出24V、2A。過流、過載、過壓保護
三、X1系列可編程控制器實驗箱實驗內容
可完成六類指令實驗:
第一類基本指令實驗
第二類定時器及計數器指令實驗
第三類移位寄存器指令實驗
第四類置位/復位及脈沖指令實驗
第五類跳轉指令實驗
第六類常用功能指令實驗
可完成十三個模塊控制實驗項目:
1、交通信號燈的自動控制 |
2、機械手的自動控制 |
3、加工中心刀庫捷徑方向選擇控制 |
4、驅動步進電機的控制 |
5、舞臺藝術燈飾的控制 |
6、四層電梯的控制 |
7、LED數碼管顯示控制實驗 |
8、交流電機Y/Δ形起動的控制 |
9、液體混合裝置的自動控制 |
10、水塔水位俱自動控制 |
11、四級傳送帶的模擬運行 |
12、郵件分揀系統的模擬運行 |
13、裝配流水線控制 |
實驗箱配有實驗指導書,連接線等附件,免費提供軟件及實驗程序。
四、實驗箱配合指導書可掌握下列指令的應用,清單如下:
(一)基本指令
(1)取指令 |
(2)取反指令 |
(3)與指令 |
(4)與非指令 |
(5)或指令 |
(6)或非指令 |
(7)輸出指令 |
(8)求反輸出指令 |
(9)電路塊與指令 |
(10)電路塊或指令 |
(11)定時器指令 |
(12)計數器指令 |
(二)功能指令:
(1)空操作指令 |
(2)結束指令 |
(3)互鎖指令 |
(4)互鎖清除指令 |
(5)跳轉指令 |
(6)跳轉結束指令 |
(7)鎖存指令 |
(8)前沿微分指令 |
(9)后沿微分指令 |
(10)逐位移位指令 |
(11)通道移位指令 |
(12)高速定時器指令 |
(13)可逆計數器指令 |
(14)通道數據比較指令 |
(15)數據傳送指令 |
(16)數據求反傳送指令 |
(17)置位進位位指令 |
(18)復位進位位指令 |
(19)加法指令 |
(20)減法指令 |
(21)乘法指令 |
(22)除法指令 |
(23)十進制數轉換為二進制數指令 |
(24)二進制數轉換為十進制數指令 |
(25)譯碼指令 |
(26)編碼指令等。 |
(三)幾個基本電路的編程:
(1)常用啟動/停止電路;
(2)延時接通/斷開電路;
(3)計數器的應用;
(4)閃爍電路;
(5)移位寄存器的應用
TRY-CMX16+現代計算機組成原理與系統實驗箱(16位)
一、現代計算機原理與系統實驗箱系統簡介:
TRY-CMX16+現代計算機組成原理與系統結構是以廣受贊譽的經典產品 TRY-CPT16十六位機(FPGA)擴展實驗板為基礎研制的第三代面向教學實踐領域的計算機應用類實驗系統。該計算機實驗系統字長16位,以系統結構與原理組成為基礎,綜合接口應用,涉及CPLD/FPGA器件設計,知識面寬、適用范圍廣泛。
二、現代計算機原理與系統實驗箱體系結構
系統可按通用計算機的標準設計原理計算機,把模型機的構造特性與8086/8051相兼容。系統對于“定長指令”僅從指令格式分類的角度舉例驗正,動態的體系結構徹底擺脫了非標準實驗環境下特定和虛構的不規范語言給原理計算機語言教學實踐活動所帶來的困擾。
三、現代計算機原理與系統實驗箱指令構造
TRY-CMX16+的指令格式采用“變長指令字”結構,不同指令操作碼不完全相同,操作碼的位數不固定,結構靈活,減少指令碼冗余,提高執行效率,能充分利用指令碼所有位,最多可以設計256條指令。在達愛思通用匯編器的支撐下,既可設計屬于您自己的個性化指令系統,亦可設計成與16/8位微處理器兼容的標準指令系統,為模型計算機的通用化設計構建了一個可操作平臺。
微控制器
TRY-CMX16+運用“PLA”理念,用存儲器邏輯與組合邏輯相結合的方法構造微控制器,根據程序需要自動變更當前控制邏輯,對于使用頻率高的簡單指令以及很有用又不復雜的指令選擇組合邏輯,遇復雜的、不規整需擴充的指令選擇存儲器邏輯,從而實現動態計算機體系結構。
后續微址
微程序控制器中隱含后續微地址(BAF),采用斷定法,由轉移控制段BCF(2位)規定后續微地址形成方式,支持順序執行(uPC+1),進位位轉移,零標志轉移,無條件轉移,在取指周期以操作碼形成后續微地址。
四、現代計算機原理與系統實驗箱時序層次
TRY-CMX16+擁有一個周期、節拍、脈沖組成的三級時序系統。以取指周期為始設了四個狀態觸發器,在組合邏輯控制中,該觸發器為1,控制器進入那個機器周期的微操作。系統按序定拍,隨機器周期動態變更節拍發生器,在非取指周期產生T1→T3→T4三拍制節拍發生器,在取指周期產生T1→T2→T3→T4四拍制發生器。
卓越的軟硬件環境
實時部件顯示:各部件單元都以計算機結構模型布局,清晰明了,各部件均有七段數碼管顯示其十六進制內容。兩個數據流方向指示燈以直觀反映當前數據的來源與目標去向。即使不借助PC機也可實時觀察數據流狀態,判斷其正確性,提供一目了然的實驗環境。
開放式設計:系統支持三種實驗電路構造方式,即實驗單元電路的硬布線連接方式、單元電路的控位連接方式和實驗電路“軟連線”方式。對于實驗單元電路的硬布線連接方式,可采用雙頭實驗導線從零開始在擴展區域逐一搭起一個實驗電路;對于各單元電路的控位連接,只需使用雙頭實驗導線在單元電路控位與控制信號之間對應連接,就可構造出實驗所需的部件控制電路;亦可使用可編程邏輯器件在線設計下載實驗電路,實現實驗電路的“軟接線”。
邏輯分析:對于教師而言,不難體會要講清時序關系是不容易的,而學生理解并利用時序關系則難上加難。而由于現代集成技術的迅猛發展,在實際工作中需要更多的利用邏輯分析工具進行時序分析。達愛思計算機組成原理教學實驗系統具備邏輯分析功能,老師可通過電化教學設備向學生現場展示指令與時序的關系,讓學生在實驗時直觀地觀測到指令與時序的關系,有效的提高教學效果。
靈活的多操作方式
TRY-CMX16+以高性能MCU為核心組成系統的操作與控制平臺,自帶鍵盤、LCD顯示,配備強大的集成開發環境,擁有前后臺雙環境支持,跟蹤運行軌跡、受理中斷請求、變更控制模式、捕捉現場信息。
主流處理器的多總線結構
系統采用多總線結構,分別是數據總線、指令總線、微總線。這種三者分離并行的總線結構,遇取指周期可以并行完成操作數的存取,在當前指令結束后的首個微周期可直接進入下一條指令的取指操作,通過微總線形成電路解釋與執行的后續微址,因此指令總線與微總線的主要仼務是預取指與后續微址的預處理。
FPGA開發支持,提供所有VHDL例程
系統可選配Xilinx的XCV200擴展板,具有20萬門大規模FPGA用于CPU模型的設計,16位64K的RAM用于存放用戶程序及數據。學生將設計好的CPU模型下載到FPGA,并將需要運行的程序下載到RAM,根據先易后難的實踐思路逐步完成16位機、32位機的設計。
五、現代計算機組成原理與系統實驗箱實驗項目
運算器實驗 |
通用寄存器實驗 |
準雙向I/O口實驗 |
地址總線組成實驗 |
十六位數據總線實驗 |
存儲器讀寫實驗 |
指令總線運用實驗 |
中斷控制實驗 |
微控制器實驗 |
時序部件實驗 |
FPGA設計實驗(需選配XCV200擴展板)采用Xilinx公司的20萬門FPGA器件XCV200與16位64K的RAM,構成模型計算機CPU+程序數據存儲器。 |
16位ALU實驗 |
16位寄存器實驗 |
16位指令計數器PC實驗 |
中斷控制實驗 |
手動綜合示教實驗 |
8086微控制器示教實驗 |
典型模型機實驗 |
基本模型機的設計與實現 |
分段模型機的設計與實現 |
帶移位運算的模型機的設計與實現 |
復雜模型機的設計與實現 |
流水模型機的設計與實現 |
基于RISC處理器構成模型機實驗 |
基于重疊技術構成的模型機實驗 |
中斷模型機的設計與實現 |
PLA綜合模型機的設計與實現 |
通用計算機實驗 |
MCS-51單片機的設計與實現 |
8086微處理器的設計與實現 |
微機接口實驗(需選配CMIO擴展板) |
61C256存儲器擴展 |
8253定時/計數器擴展 |
8251串行通信擴展 |
8259中斷控制器擴展 |
8237可編程DMA控制器擴展 |