Описание

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.

Варианты комплектаций:

• исполнение настольное, АРХЭВМ;
• исполнение настольное, АРХЭВМ-КОНСОЛЬ — дополнительно к основной комплектации поставляются монитор, клавиатура, мышь;
• исполнение стендовое, АРХЭВМ-СТЕНД — дополнительно к основной комплектации поставляются монитор, клавиатура, мышь, стендовый стол.

Конструктивно стенд представляет собой один компактный настольный модуль, на лицевой панели которого располагаются клеммы, которые могут соединяться между собой специальными приборными проводами.

Модуль включает в себя:

• программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС),
• SDRAM память
• различные периферийные устройства
• встроенный компьютер

Главным элементом модуля является микросхема ПЛИС, с помощью которой можно на аппаратном уровне эмулировать различные архитектуры процессоров, например, таких как AVR, MIPS, NIOS и другие. Также на микросхеме ПЛИС можно синтезировать ячейки памяти и другую различную периферию. В качестве запоминающий устройств системы также можно использовать микросхему SDRAM памяти и flash-микросхему памяти.

Для изучения работы с аналоговыми сигналами в модуле предусмотрены микросхемы АЦП, управление которыми осуществляется при помощи системы на базе ПЛИС.

Лабораторные работы заключаются в создании конфигураций ПЛИС и написании программ (на языках VHDL, С, С++, а также ассемблер). Таким образом, проведение лабораторных работ позволяет не только изучить ПЛИС, но и повысить уровень алгоритмического мышления студентов и уровень программирования в целом.

Ниже приведен список лабораторных работ, которые можно проводить на стенде:

1. Знакомство со стендом. Изучение структур программ, базовых команд, и типов данных для различных архитектур ЭВМ. Арифметические операции;
2. Изучение и сравнение реализации команд логических операций в различных архитектурах ЭВМ;
3. Изучение и сравнение реализации команд безусловных переходов в различных архитектурах ЭВМ;
4. Изучение и сравнение условных операторов. Организация условных переходов в различных архитектурах ЭВМ;
5. Изучение и сравнение организации циклов в различных архитектурах ЭВМ;
6. Изучение и сравнение работы с памятью данных (запись, чтение, сортировка) в различных архитектурах ЭВМ;
7. Работа повышенной сложности. Вычисление числа ПИ на различных архитектурах ЭВМ. Сравнение способов реализации расчета, скорости и точности вычисления.