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北京工业大学的计算机组成原理课程设计

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简介：
《北京工业大学的计算机组成原理课程设计》是一门结合理论与实践的教学项目，旨在通过动手操作加深学生对计算机硬件结构的理解。学生们将设计和实现一个简化的计算机系统，涵盖处理器、内存及输入输出接口等关键组件的学习，培养解决复杂技术问题的能力以及团队合作精神。 北京工业大学计算机组成原理课程设计合集 P3 包含了 project3 的实验代码及测试程序。这是2021年的一份99分的课程设计。 Project 3 要求使用 VerilogHDL 完成 MIPS 微系统开发，支持设备与中断功能。具体要求如下： 一、设计说明： MIPS微系统应包括：MIPS处理器、系统桥和一个定时器，以及用于输入输出的32位设备接口。 二、多周期处理器的设计要求： 1. 处理器需实现 MIPS-Lite 指令集。 2. 多周期处理器由 datapath（数据通路）和 controller（控制器）组成。其中，数据通路至少应包括 PC（程序计数器）、NPC（NextPC 计算单元）。

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  • 北京工业大学的计算机组成原理课程设计
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    《北京工业大学的计算机组成原理课程设计》是一门结合理论与实践的教学项目，旨在通过动手操作加深学生对计算机硬件结构的理解。学生们将设计和实现一个简化的计算机系统，涵盖处理器、内存及输入输出接口等关键组件的学习，培养解决复杂技术问题的能力以及团队合作精神。 北京工业大学计算机组成原理课程设计合集 P3 包含了 project3 的实验代码及测试程序。这是2021年的一份99分的课程设计。 Project 3 要求使用 VerilogHDL 完成 MIPS 微系统开发，支持设备与中断功能。具体要求如下： 一、设计说明： MIPS微系统应包括：MIPS处理器、系统桥和一个定时器，以及用于输入输出的32位设备接口。 二、多周期处理器的设计要求： 1. 处理器需实现 MIPS-Lite 指令集。 2. 多周期处理器由 datapath（数据通路）和 controller（控制器）组成。其中，数据通路至少应包括 PC（程序计数器）、NPC（NextPC 计算单元）。
     
  • 北京科技大学计组课程设计（计算机组成原理）
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    《北京科技大学计组课程设计》是针对计算机专业学生开设的一门实践课，旨在通过实际操作加深对《计算机组成原理》理论知识的理解与应用。学生们将亲手设计并实现基本的计算机系统模块，为日后深入学习计算机体系结构打下坚实基础。 Verilog、流水线技术、TinyMIPS架构、仿真测试、异常处理、华莱士乘法器以及除法器设计、协处理器开发。
     
  • 北工大计算机组成原理课程设计
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    本课程设计是北京工业大学计算机科学与技术专业的一门核心实践课，旨在通过具体项目加深学生对计算机硬件结构的理解和应用能力。学生将学习并实现基本的处理器、内存及输入输出系统的设计理念与方法，为后续深入研究打下坚实基础。 计算机组成原理是计算机科学与技术领域的一门核心课程，主要研究计算机系统的基本构造和工作原理。在北工大的课设项目中，学生们需要使用Verilog语言实现MIPS（Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages）架构的处理器。MIPS是一种广泛用于教学和研究的精简指令集计算机（RISC），以其简洁高效的设计理念而著称。 **项目一：单周期MIPS处理器** 在这一阶段，学生要设计一个能够在单个时钟周期内完成一条指令执行的单周期数据通路和控制逻辑。这包括取指、解码、执行、访存和写回等五个基本步骤。使用Verilog语言需要定义各种寄存器、数据路径以及控制信号，例如ALU（算术逻辑单元）和控制信号发生器。 **项目二：多周期MIPS处理器** 与单周期处理器相比，多周期处理器通过将指令执行过程分解为多个时钟周期来提高性能。这通常涉及更复杂的流水线技术，如IF（取指）、ID（解码）、EX（执行）、MEM（访存）和WB（写回）五级流水线。在Verilog实现中需要处理数据和控制信号延迟问题以及防止数据冒险。 **项目三：带中断的MIPS处理器** 在此基础上增加中断处理功能，使处理器能够响应外部事件而暂停当前任务并执行紧急任务后返回原任务。这涉及中断请求、处理及恢复机制，在Verilog实现中需添加中断控制器和确保向量表中的数据一致性。 这三个项目涵盖了计算机组成原理的关键概念：包括处理器设计、指令执行流程、数据路径与控制逻辑，以及流水线技术和中断系统。通过这些实践，学生不仅能深入理解理论知识还能提高硬件描述语言Verilog的编程技能，并为将来在嵌入式系统和数字集成电路设计等领域的工作打下坚实基础。
     
  • 北工大计算机组成原理课程设计
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    《北工大计算机组成原理课程设计》是北京工业大学为计算机科学专业学生开设的一门实践性教学环节，旨在通过实际项目加深学生对计算机硬件结构和工作原理的理解。 Verilog 实现MIPS的第1个项目是单周期实现，第2个项目是多周期实现，第3个项目是加入中断功能。
     
  • 北工大计算机组成原理课程设计
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    《北工大计算机组成原理课程设计》是由北京工业大学针对计算机专业学生开设的一门实践性教学环节，旨在通过实际操作加深学生对计算机硬件结构和工作原理的理解。 计算机组成原理是计算机科学与技术领域的一门基础课程，它主要研究计算机系统的基本构造和工作原理。本项目针对北京工业大学的《计算机组成原理》课程设计，通过使用硬件描述语言Verilog来实现MIPS（Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages）处理器的不同版本。以下是基于提供的信息详细讲解的相关知识点： 1. **MIPS架构**：MIPS是一种精简指令集计算机（RISC），广泛应用于学术教育和工业设计领域。它的设计理念是通过减少指令集的复杂性，提高处理器执行效率。MIPS处理器通常具有简单的指令格式、固定的指令长度以及高效的流水线设计。 2. **Verilog**：Verilog是一种硬件描述语言（HDL），用于数字电路的设计、验证及仿真工作。在本项目中，使用Verilog来定义和实现MIPS处理器的逻辑功能，这包括寄存器、算术逻辑单元（ALU）、控制单元等核心组件。 3. **单周期处理器**：单周期处理器设计的特点是每个指令在一个时钟周期内完成执行任务。虽然这种方式提高了速度，但由于所有操作都在一个周期中进行，可能导致资源利用率较低，并且无法实现并行处理功能。 4. **多周期处理器**：与单周期处理器相比，多周期处理器将指令的执行过程划分为多个阶段（如取指、解码、执行等），每个阶段在不同的时钟周期内完成。这增加了设计复杂性，但提高了资源利用率和性能表现。 5. **中断处理**：中断是计算机系统中一种重要的机制，用于响应突发事件或异常情况。对于包含中断功能的MIPS处理器而言，在实际操作过程中需要考虑如何暂停当前任务、保存现场信息，并根据优先级执行相应的服务程序后恢复原状态继续运行。 6. **项目结构**：本课程设计分为三个部分，逐步增加了实现难度和复杂度：从单周期到多周期再到支持中断处理。每个阶段都需要学生理解和实现不同的硬件模块与控制逻辑。 7. **课程设计过程**：在实际操作中，学生们需要掌握MIPS指令集，并分析其执行流程；然后使用Verilog代码来描述这些流程。这通常涉及状态机的设计、逻辑门级建模以及时序分析等工作内容。此外，学生还需通过仿真工具验证设计的正确性并可能进行FPGA或ASIC实现。 8. **设计验证**：完成Verilog编码后，通常会利用ModelSim或Vivado等软件来进行逻辑仿真以检查处理器在各种输入情况下的行为是否符合预期要求；同时还需要编写测试程序来模拟外部设备和输入信息确保各个功能模块的正常运作。通过这样的课程设计训练，学生们不仅能深入理解计算机硬件的工作原理，还能掌握Verilog编程与数字逻辑设计的基础技能，为未来的硬件开发及系统级设计奠定坚实基础。
     
  • 东北大学的计算机组成原理课程设计
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    《东北大学的计算机组成原理课程设计》是一门结合理论与实践的教学项目，旨在通过动手操作加深学生对计算机硬件结构和工作原理的理解。该项目涵盖了从基本逻辑电路到复杂处理器的设计等多个方面，为学生提供了一个全面探索计算机系统内部运作机制的机会。 东北大学计算机组成原理课程设计实验报告包括完整代码和步骤。
     
  • 东北大学的计算机组成原理课程设计
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    《东北大学的计算机组成原理课程设计》是一门结合理论与实践的教学项目，旨在通过动手实验加深学生对计算机硬件结构的理解，培养其分析和解决问题的能力。 东北大学计算机组成原理课程设计实验报告，包括完整代码和步骤。
     
  • 东北大学的计算机组成原理课程设计
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    《东北大学的计算机组成原理课程设计》是一门结合理论与实践的教学项目，旨在通过动手操作加深学生对计算机硬件结构和工作原理的理解。该课程设计涵盖了内存管理、指令集架构及CPU设计等多个方面，帮助学生掌握现代计算机系统的核心知识与技能。 基于CO2000编写了一套独立的指令集，实现了4位乘法（包括有符号和无符号）以及8位除法（无符号）。这套指令集可以直接使用，希望能够帮助到需要的人。
     
  • 东北大学计算机学院的计算机组成原理课程设计
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    《东北大学计算机学院的计算机组成原理课程设计》是由东北大学资深教师团队编写的教材，旨在通过理论与实践结合的方式教授学生计算机硬件的核心知识。该书内容涵盖了数据路径、控制单元的设计等关键概念，并提供了丰富的实验项目和案例分析，使学习者能够深入理解计算机的工作机制。它不仅是计算机科学与技术专业学生的必修课程资料，也是对该领域感兴趣的读者掌握计算机组成原理的理想选择。 大三上学期期末计算机学院《计算机组成原理》课程设计实验报告，内容非常详细，包括乘除法微指令及代码。
     
  • 北京科技大学计算机组成原理课程设计项目集合
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    本项目集合由北京科技大学计算机专业学生完成，涵盖多种计算机组成原理课程设计任务，旨在提升学生的硬件系统设计与实践能力。 北京科技大学计组课设项目集合包括cpu、cpu132_gettrace、soc_axi_func、soc_sram_func和soft等多个模块的全套资源完整实现。