TEC-XP16计算机组成原理教学实验系统是16位机，由清华大学科教仪器厂、清华大学计算机系联合研制。可用于电大、本科、硕士研究生的计算机组成原理课程教学实验。该系统有自己的指令系统和监控程序，能够与终端或PC机相连（可以通过键盘输入程序执行，结果可以通过指示灯或者显示器显示），可以进行联机操作和执行比较完整的程序。实验系统采用模块化的结构(运算器、控制器、主存储器、I/O接口和中断)构成一台完整的模型计算机，支持组合逻辑控制器和微程序控制器两种控制器方案，两种控制器紧凑合理，完成教学实验方便。系统的软硬件配置完整，技术资料齐全，支持的实验项目多，对提高学生的动手能力、加强学生对计算机整体和各组成部分的理解、增强学生计算机系统综合设计能力都有很大帮助。
▲ 主要技术指标
1. 机器字长16位, 即运算器、主存、数据总线、地址总线均是16位。
2. 指令系统支持多种基本寻址方式。其中部分指令已实现, 用于设计监控程序和用户的常规汇编程序, 尚保留多条指令供用户自己实现。
3. 主存寻址空间是18K字, 基本容量为8K字节(或16位字)的E2PROM和2K字节(或16位字)的RAM存储区域。可进行主存储器扩展实验。
4. 运算器由4片位片结构器件AM2901级联而成, 片间用串行进位方式传递进位信号。ALU实现8种算术与逻辑运算功能, 内部包括16个双端口读出、单端口写入的通用寄存器, 和一个能自行移位的乘商寄存器。设置C、Z、 V、S四个状态标志位。
5. 控制器采用微程序和组合逻辑两种控制方案实现。控制器的主要器件采用的是LATTICE公司的CPLD芯片。在做控制器实验时，用户可按基本指令的格式和流程扩展指令，设计新的控制器文件并下载，然后编写程序使新老指令同时运行
6. 主机上安装有一路INTEL8251串行接口，可直接接计算机终端, 或接入一台PC机作为自己的仿真终端。选用了MAX202倍压线路，以避免使用+12V和-12V电源。另保留一路为用户扩展用。用户可完成串口初始化，双机通讯等实验。
7. 主机可完成三级中断实验和中断嵌套实验。
8. 在主板上设置了一定扩展实验用的器件插座, 提供了部分地址、数据和控制等信号, 以便支持在主板上完成一些扩展实验。
9. 实验箱有自己的监控程序（操作系统），支持多种实验方式（如：单步/连续，手动置指令/从内存读指令等），监控源码开放，用户可以修改。
10. 实验箱支持比较正规的汇编语言设计和BASIC语言设计。
11. 实验箱配套指令级和微指令级的仿真软件。
▲ 实验内容
TEC-XP16支持的实验分为基本实验和可选实验，基本实验指学习计算机组成原理课通常要完成的实验项目， 通过这些实验可达到学习基本原理和训练基本技能的目的。可选实验是指教学机支持的那些难度较大需要较长时间完成的实验项目，这些实验可作为课程设计的内容或用作毕业设计的题目。
基本实验
1. 基础汇编语言程序设计
2. 脱机、联机运算器实验
3. 组合逻辑控制器实验
4. 主存储器实验
5. 串行口输入输出实验
6. 中断实验
7. 微程序控制器实验
8. BASIC程序设计
9. 控制器的软件仿真实验
可选实验
1. 故障诊断的设计与实现
2. 数字电路实验(组合逻辑电路如：译码器、编码器、多路选择器、加法器、三态门；简单的门电路以及时序逻辑电路如：R-S触发器、D型触发器、计数器等)
3. 用一台正确运行的实验机辅助调试另一台实验机
4. 实验机的监控程序、交叉汇编程序的修改与扩充的实验
5. 扩充的输入/输出接口、设备与驱动程序的实验
6. 设计与实现一套全新指令系统的CPU
▲ 配套资料
《TEC-XP16教学计算机系统技术说明和实验指导书》
《TEC-XP16教学计算机系统教师实验指导书》
▲ 参考教材和资料
教材：《计算机组成与设计》（第2版） 王 诚 “十五”规划教材
北京市精品教材
《计算机组成与设计实验指导》 王 诚
《计算机组成原理》 （第3版） 王 诚 北京市精品教材
《计算机组成与体系结构》 王 诚
《计算机组成与结构》 王爱英
软件：《计算机组成原理多媒体课件》 王 诚
