中国的计算机要腾飞需要深入搞好计算机系统结构教学，PMC计算机系统结构课程实验开发板能够以现代电子设计技术帮助教师更好完成任务，培养学生的计算机创新设计能力。 北京明泽科技发展有限公司生产的PMC计算机系统结构课程实验开发板，采用现代超大规模集成电路可编程芯片为核心制作（图1、图2），外形尺寸合适，结构明确直观，内容丰富多变，能够充分满足计算机系统结构课程和计算机组成原理课程的教学实验及设计开发需求，其特点是能变验证型实验为设计型实验，适合计算机软、硬件各专业使用，有利于学生对计算机原理和系统结构知识的理解掌握。 图1 PMC计算机系统结构实验开发板（基本型） PMC计算机系统结构课程实验开发板随机携带设计开发必须的软件资料，既适合初学者使用，也为有经验的教师提供了深入研发的条件。特别是已经下载到板上的教学计算机系统，不仅是一个包括微体系结构、简单操作系统设计在内的通用计算机系统，而且是学习汇编语言程序设计、编译原理、操作系统核心设计、人机交互基本方法等课程的简单实用教具。该教学计算机提供完整汇编语言程序设计资料，汇编语言编辑、编译程序，通过它们得到的二进制程序可直接在此教学计算机上运行。 图2 带液晶屏PMC实验开发板 与该实验开发板相配合的实验资料包括：数制转换设计演示实验、寄存器设计演示实验、存储器设计演示实验、队列设计演示实验、加减法运算器设计演示实验、乘除法运算器设计演示实验、浮点加减法运算器设计实验、译码器设计演示实验、总线结构实验、多路控制原理设计实验、输入输出设计实验、队列缓冲区设计实验、缓冲区数据编辑设计实验、汇编程序设计实验、设备驱动程序设计实验、操作系统核心程序设计实验、整机工作过程设计演示实验、指令系统设计技巧实验、控制器设计实验、复杂指令系统设计实验、精简指令RISC及指令流水线设计实验、按键编码设计实验、液晶显示屏设计实验、X86体系结构整机实验、流水线体系结构整机设计实验、多核结构设计实验和动态计算机结构设计实验等。这些实验简单精炼，适合教学课时要求。为方便初学者，其中许多实验都用原理图设计。 图3 系统结构课程实验开发板配件 随机配件 PMC系统结构课程实验开发板的配件如图3所示，其中包括一个9伏插头内负外正的直流电源、一条Altera USB Blaster下载线，一个资料U盘，内含用户手册、板上器件驱动与设计接口程序、必备软件和设计实例等。 参考教材 《PMC计算机设计与应用》《计算机原理教程》《基于QuatusII的计算机核心设计》《计算机原理综合课程设计》等。 教学计算机内置程序实例 PMC计算机系统结构课程实验开发板已经下载了PMC教学计算机，其机器指令集如表1所示。这是一个通用x86体系的简单计算机，可以运行用户用该指令集编写的程序。 为了能够让使用者能够深刻理解该PMC教学计算机的功能，作者在设计的计算机内存中固化了一些程序实例，有求任意两数乘积、求前n个自然数和、将二进制数或十六进制数转化成十进制数、求小于256的整数N的阶乘等，这些程序都可以用子程序调用命令Call来调用.用开关组输入Call 指令，程序运行结果会在发光二极管、数码管或液晶屏上显示输出。 表 1 PMC 教学计算机指令集 序号 功能设想 英文助记符 操作码 次数 操作码 (2 进制 ) 1 把 R 数据存储单元内容送到累加器 da LDA R 81 3 10000001 2 数据存储单元 R 的内容与累加器 da 的内容相加结果送 da ADD R 82 3 10000010 3 用累加器 da 的内容减去数据存储单元 R 的内容结果送 da SUB R 83 3 10000011 4 将 R 存储单元内容输出 OUT R 84 3 10000100 5 跳到程序存储器的 R 单元取指令执行 JMP R 85 3 10000101 6 如果累加器 da 的值是 0 则跳到程序存储器的 R 单元取指令 JZ R 86 3 10000110 7 如果累加器 da 的值为负则跳到程序存储器的 R 单元取指令 JN R 87 3 10000111 8 调子程序 CALL R 88 3 10001000 9 输入数据到数据存储器的 R 存储单元 IN R 89 3 10001001 10 将累加器 da 的内容送到数据存储器存储单元 R STR R 8A 3 10001010 11 将数 N 送到累加器 da SDA N 8B 2 10001011 12 将累加器 da 的内容入栈 PUSH 4C 1 01001100 13 将堆栈的内容送到累加器 da POP 4D 1 01001101 14 从子程序返回指令 RET 4E 1 01001110 15 将 PTR 的内容加 1 INC 4F 1 01001111 16 将 PTR 的内容减 1 DEC 50 1 01010000 17 将累加器 da 的内容送 x 寄存器 DATX 51 1 01010001 18 将累加器 da 的内容送 y 寄存器 DATY 52 1 01010010 19 将寄存器 x 、 y 的内容互换 XCHY 53 1 01010011 20 x 的内容送 da XTDA 54 1 01010100 21 y 的内容送 da YTDA 55 1 01010101 22 将累加器 da 的内容送到 ptr 低 8 位 DALP 56 1 01010110 23 将 ptr 的低 8 位内容送到累加器 da PLDA 57 1 01010111 24 将累加器 da 复位为 0 ZERO 58 1 01011000 25 将数据输入到 ptr 指示的程序存储单元 INP 59 1 01011001 26 如果除数为 0 则跳转到程序的 R 单元指令执行 JERR R 9A 3 10011010 27 如果输入的数据是 h80 则跳转到程序的 R 单元指令执行 JEND R 9B 3 10011011 28 左移一位是 1 跳转到 R 单元指令执行 JL R 9C 3 10011100 29 右移一位是 1 跳转到 R 单元指令执行 JR R 9D 3 10011101 30 输入缓冲区空暂停 STPK 5E 1 01011110 31 求 da 值的按位逻辑非，结果在 da LNOT 5F 1 01011111 32 Da 与 R 存储单元的逻辑与放入 da LAND R A0 3 10100000 33 Da 与 R 存储单元的逻辑或放入 da LOR R A1 3 10100001 34 Da 与存储单元 R 的逻辑异或放入 da LXOR R A2 3 10100010 35 将 da 左移一位送 x ， da 不变 SHL 63 1 01100011 36 将 da 右移一位送 x ， da 不变 SHR 64 1 01100100 37 执行下一条指令 NOP 65 1 01100101 38 将累加器 da 的内容送到指针 ptr 高 8 位 DAHP 66 1 01100110 39 将指针 ptr 的高 8 位内容送到累加器 da PHDA 67 1 01100111 40 输入数据送到 ptr 指示的数据存储单元 INPD 68 1 01101000 41 将 da 的值送到 ptr 指示单元 DAPD 69 1 01101001 42 将 ptr 指示单元内容送 da DPDA 6A 1 01101010 43 有符号 da 与 R 单元相乘，结果低字节送 da ，高字节送 x MULS R AB 3 10101011 44 累加器 da 与 R 单元相除，商送 da ，余数送 x DIVI R AC 3 10101100 45 累加器 da 与 R 单元带进位加 , 结果送 da ，进位保留 ADDC R AD 3 10101101 46 累加器 da 与 R 单元带进位减，结果送 da ，进位保留 SUBC R AE 3 10101110 47 无符号 da 与 R 单元相乘，结果低字节送 da ，高字节送 x MULT R AF 3 10101111 48 无符号 da × R+x ，本位结果送 da ，进位字节送 x MADD R B0 3 10110000 49 进位为 1 跳转 JCRY R B1 3 10110001 50 清除进位 NCTY B2 1 10110010 51 停止程序执行 STP 7F 1 01111111 52 程序输入结束 END 80 1 10000000
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