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MIPS指令系统与体系结构的计算机体系结构实验

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简介：
本课程为学生提供深入理解MIPS指令集及计算机体系结构的机会，通过动手实践，强化对处理器工作原理和架构设计的理解。 计算机体系结构试验主要涉及MIPS指令系统和MIPS体系结构的学习与实践。

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  • MIPS指令系统与体系结构的计算机体系结构实验
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    本课程为学生提供深入理解MIPS指令集及计算机体系结构的机会，通过动手实践，强化对处理器工作原理和架构设计的理解。 计算机体系结构试验主要涉及MIPS指令系统和MIPS体系结构的学习与实践。
     
  • 北京邮电大学计算机系统结构实验一：MIPS指令系统与MIPS体系结构
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    本课程为北邮计科专业的基础实验之一，旨在通过MIPS指令系统的学习和实践，帮助学生深入理解计算机系统结构及工作原理。 北邮的计算机系统结构实验一涉及MIPS指令系统和MIPS体系结构。
     
  • MIPS流水线的计算机体系结构实验报告
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    本实验报告详细分析了基于MIPS指令集的计算机体系结构中的五级流水线工作原理，并通过实例探讨了流水线技术对提高处理器性能的影响。 MIPS流水线实验报告 本实验报告旨在详细介绍计算机体系结构中的MIPS流水线技术。通过理论分析与实际操作相结合的方式，深入探讨了MIPS指令集架构的特性及其在现代处理器设计中的应用价值。 首先简要回顾了MIPS的基本概念和特点，并介绍了流水线的概念以及其工作原理。随后详细描述了实验过程中所采用的具体步骤、方法及工具，包括如何搭建模拟环境、设置调试参数等关键环节。此外还记录并分析了一些典型问题及其解决方案，以帮助读者更好地理解和掌握相关知识。 最后对整个项目的成果进行了总结评价，并对未来研究方向提出了建议和展望。希望通过本报告能够为学习计算机体系结构的同学提供有价值的参考材料，进一步加深大家对于MIPS流水线技术的理解与认识。
     
  • DSP指令体系结构
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    《DSP指令体系结构》一书深入剖析了数字信号处理器的核心指令集设计原理与优化技术，适用于电子工程及计算机科学领域的研究人员和学生。 本段落介绍TMS320C54汇编指令系统，并提供基础的DSP开发步骤教程。主要开发平台为TMS320C54系列处理器。
     
  • 计算机组成与体系结构实验（data.circ）
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    《计算机组成与体系结构实验》基于data.circ平台，涵盖CPU设计、内存管理及I/O接口实现等内容，旨在通过实践加深学生对计算机硬件系统原理的理解。 计算机数据表示实验包括以下五个部分：1. 汉字国标码转区位码实验；2. 汉字机内码获取实验；3. 偶校验解码电路设计；4. 偶校验编码设计；5. 16位海明编码电路设计。
     
  • DLX计算机体系结构实验报告
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    本实验报告围绕DLX计算机体系结构进行深入探索，涵盖汇编语言编程、指令集架构分析及处理器设计等内容，旨在加深学生对现代计算机系统原理的理解与实践能力。 一、实验目的：学习使用DLX汇编语言编程，并进一步分析相关现象。 二、实验设备环境：DLX汇编语言环境。 三、实验内容和要求：编写一段汇编代码，完成一维向量加法运算并输出结果。观察程序中的数据/控制/结构相关性。采用一维数组表示一维向量。
     
  • 计算机体系结构实验资料.rar
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    本资源为《计算机体系结构实验资料》，内含丰富的实验指导和案例分析，旨在帮助学习者深入理解计算机硬件架构与性能优化。 一、实验目的：建立实验环境，并了解WINDLX模拟器的结构及使用方法。 二、实验设备与环境要求： WinDLX需要运行在IBM PC兼容机上，且该软件为Windows应用程序，需安装于Windows 3.0或更高版本的操作系统之上。 三、 实验原理： WinDLX软件包内含说明文档，在进行程序安装时可作为参考。通过使用Fact.s及Input.s代码文件来熟悉模拟器的配置设置、各项工具的应用方法、寄存器设定以及指令系统的操作方式。 四、实验步骤： 1. WINDLX 模拟器安装：WinDLX 包含windlx.exe和windlx.hlp两个主要文件。此外，还需要一系列扩展名为.s 的汇编代码文件，在本教程中将使用到的代码文件为fact.s 和input.s。 2. 安装过程十分简单，只需在指定目录下解压WinDLX压缩包后运行其中的windlx.exe即可完成安装。 3. 实验开始时直接点击桌面上已有的WinDLX图标进入Windlx模拟器界面。
     
  • 计算机体系结构PDF
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    《计算机体系结构》是一本深入探讨计算机硬件设计与性能优化的专业书籍，涵盖处理器、内存系统及并行计算等核心内容。适合研究者和技术人员阅读参考。 计算机体系结构是当前热门的技术领域之一。它涵盖了处理器设计、内存层次结构以及并行计算等多个方面，在高性能计算和嵌入式系统等领域有着广泛的应用和发展前景。随着技术的不断进步，人们对更高效、更具能效比的硬件架构的需求日益增长，使得该领域的研究和技术开发变得尤为重要。
     
  • 计算机系统组成与体系结构.pdf
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    本书详细介绍了计算机系统的构成要素及其相互关系，探讨了现代计算机体系结构的设计原则和技术，旨在帮助读者理解计算机硬件的工作原理及优化方法。 计算机体系结构是计算机科学中的基础概念之一，涵盖了冯诺依曼架构、存储程序理念、中央处理器（CPU）、寄存器以及输入输出设备等方面的内容。 1. 冯诺依曼架构 现代计算机系统的基础在于冯诺依曼架构，它包括了存储程序的概念和各种硬件组件如内存、CPU等。此结构的精髓是将数据与指令共同保存在内存中，从而让计算机能够执行复杂的任务并根据需要更换不同的软件。 2. 存储程序概念 存储程序理念构成了冯诺依曼模型的核心部分，它允许机器同时持有运行所需的代码和处理的数据信息。具体来说，高级语言中的变量、数组等会被转换为机器码形式储存于内存中；而命令则会以指令的形式存在于另一段内存区域。 3. 中央处理器（CPU） 作为计算的“大脑”，CPU肩负着执行操作及管理数据的重要职责。它主要由算术逻辑单元(即ALU)、寄存器和控制组件构成，分别用于处理数学运算与判断任务、临时存储信息以及解析指令并指挥整个流程。 4. 寄存器 位于CPU内部的高速缓存区称为寄存器，它们主要用于保存短期内需要用到的数据。根据功能不同，可以将这些小内存单元划分为数据型、地址定位型和程序计数类型三种。 5. 输入输出设备 输入/输出装置则是计算机与外界沟通的关键接口，通过特定的设计方案能够屏蔽掉各种外部硬件的具体物理特性，并使其在系统中以统一的方式被使用。例如，“IO映射”技术就很好地解决了这一问题，它将所有外设的细节隐藏起来，使它们看起来就像是内存的一部分。 综上所述，计算机体系结构是理解计算机科学不可或缺的知识点之一，涵盖了从基本框架到具体组件等多个层面的内容。
     
  • 与计算机体系结构控制有关的实验
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    本实验旨在探索计算机体系结构中的控制机制，通过实际操作加深对指令执行流程、时序控制及硬件协同工作的理解。 计算机体系结构控制相关的实验主要通过使用WinDLX模拟器进行操作来了解控制相关对CPU性能的影响。在这些实验中，学生将运行程序structure_d.s，并确定哪些指令对存在控制相关性以及导致这种现象的具体部件。此外，他们还需计算由于暂停时钟周期数占总执行周期的比例，并探讨这一因素如何影响计算机的效率。 该类实验基于控制相关的概念展开——即因程序流程可能被改变而产生的依赖关系。这包括无条件转移、一般和复合条件跳转指令以及子程序调用及中断等，这些都可能导致CPU性能下降或提高。 在实际操作中，WinDLX模拟器提供了多种配置选项来适应不同的实验需求，例如流水线控制设置与内存大小选择等等。通过调整这些参数，学生能够更好地理解不同环境下的处理器表现及其背后的机制原理。 最终目标是帮助学生们掌握计算机体系结构中的关键概念，并能熟练运用诸如WinDLX这样的仿真工具来进行深入研究和分析。在撰写报告时，除了详细记录实验步骤、观察到的数据外，还需要对控制相关性的影响进行理论探讨并提出改善方案。 为了确保顺利开展这项工作，在开始前做好充分的准备工作至关重要：包括安装调试软件环境以及熟悉程序运行方法等环节都需要提前规划好。通过这样的实践操作，学生不仅能够加深对于计算机体系结构的理解，还能掌握必要的实验技能和分析能力。