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MIPS流水线CPU设计(专为武汉大学计算机学院)

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简介:
本项目专注于针对武汉大学计算机学院的教学与研究需求,设计一款基于MIPS架构的流水线CPU。旨在通过实际硬件设计加深学生对于计算机体系结构的理解。 本段落详细描述了处理器在指令执行过程中经历的五个阶段及其逻辑设计与相关功能模块的设计。这五个阶段分别是:取指令阶段(IF)、指令译码阶段(ID)、指令执行阶段(EXE)、存储器读写阶段(MEM)和寄存器写回阶段(WB)。相关的功能模块包括程序存储器(imem)、控制单元(controller)、寄存器堆(regfile)、算术逻辑单元(alu)以及数据存储器(dmem)。在完成CPU的整体逻辑设计后,通过Modelsim仿真软件,在所设计的CPU上运行了测试程序,并且测试输出波形验证了处理器逻辑设计的正确性。

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客服
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  • MIPS线CPU
    优质
    本项目专注于针对武汉大学计算机学院的教学与研究需求,设计一款基于MIPS架构的流水线CPU。旨在通过实际硬件设计加深学生对于计算机体系结构的理解。 本段落详细描述了处理器在指令执行过程中经历的五个阶段及其逻辑设计与相关功能模块的设计。这五个阶段分别是:取指令阶段(IF)、指令译码阶段(ID)、指令执行阶段(EXE)、存储器读写阶段(MEM)和寄存器写回阶段(WB)。相关的功能模块包括程序存储器(imem)、控制单元(controller)、寄存器堆(regfile)、算术逻辑单元(alu)以及数据存储器(dmem)。在完成CPU的整体逻辑设计后,通过Modelsim仿真软件,在所设计的CPU上运行了测试程序,并且测试输出波形验证了处理器逻辑设计的正确性。
  • 32位MIPS单周期CPU(合作校包括东湖等)
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    本项目旨在设计并实现一个基于32位MIPS指令集的单周期CPU,合作单位涵盖武汉东湖学院及武汉大学等高校。 使用硬件描述语言(Verilog)设计单周期CPU,并支持以下指令集:{lw, sw, addu, subu, ori, sll, srl, beq, bne}。通过仿真软件Modelsim对汇编程序进行测试。 具体步骤如下: 1. 熟悉硬件描述语言(Verilog)和仿真软件Modelsim; 2. 使用硬件描述语言(Verilog)设计程序计数器模块(PcUnit); 3. 使用硬件描述语言(Verilog)设计指令存储器模块(IM); 4. 使用硬件描述语言(Verilog)设计寄存器文件模块(GPR); 5. 使用硬件描述语言(Verilog)设计数据扩展模块(Extender); 6. 使用硬件描述语言(Verilog)设计运算器模块(Alu); 7. 使用硬件描述语言(Verilog)设计数据存储器模块(DMem); 8. 使用硬件描述语言(Verilog)设计控制器模块(Ctrl); 9. 使用硬件描述语言(Verilog)设计整机连接模块(Mips)。 10. 完成上述汇编程序的仿真调试。
  • 组成原理课程MIPS CPU
    优质
    本课程设计专注于基于MIPS架构的CPU实现,内容涵盖计算机体系结构与指令集基础,通过硬件描述语言学习和实践,深化学生对计算机组成的理解。 计算机学院《计算机组成原理》课程设计包括以下项目: P0:部件及状态机设计(使用Logisim工具) P1:部件及状态机设计(采用Verilog-HDL语言) P2:汇编语言 P3:利用Logisim开发单周期CPU P4:运用Verilog编写单周期CPU P5:用Verilog实现流水线CPU(第一部分) P6:使用Verilog构建流水线CPU(第二部分) P7:采用Verilog设计MIPS微系统(第一阶段) P8:基于Verilog开发MIPS微系统(第二阶段)
  • 本科毕业论文模板1
    优质
    本论文模板为武汉大学计算机学院本科生撰写毕业设计论文提供规范和指导,涵盖格式要求、引用标准及结构安排等关键内容。 学号 密级 武汉大学本科生毕业论文ABCDEFGHIJKLMNOPQRST 院(系)名称:计算机学院 专 业 名 称 : 计算机科学与技术 学 生 姓 名 : 指 导 教 师 : 去掉不必要的标注后,这段文字可以简化为: 武汉大学本科生毕业论文 标题: ABCDEFGHIJKLMNOPQRST 院系名称:计算机学院 专业名称:计算机科学与技术 学生姓名: 指导教师:
  • 西北工业组实验:线CPU
    优质
    本课程为西北工业大学计算机学院组织的实验课,专注于流水线CPU设计与实现。学生通过实践加深对现代处理器架构的理解和应用。 西北工业大学计院的计组实验要求提交一个内涵流水线CPU所有模块代码的作品,并确保在希冀平台上通过测试。此外还有一份报告详细讲述了设计思路,可供参考。所有的代码都是本人手写的,因此无需考虑查重问题。不过需要注意的是,如果将这些内容公开发布的话,可能会有其他人使用相同的内容进行提交。建议稍作修改后再行提交。(郭艳老师懂得都懂)。
  • MIPS五级线CPU.rar
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    本资源为一个关于MIPS架构下五级流水线CPU的设计项目。内容涵盖了详细的设计文档、RTL代码以及仿真测试案例,适合用于学习计算机体系结构和数字逻辑设计。 五级流水线的MIPS架构可以实现17条指令,并且能够运行。使用Modelsim进行相关操作。
  • 933基础考研历年真题.pdf
    优质
    该PDF文件包含了武汉大学计算机学院933计算机基础科目的历年考研真题,适合备考的学生用于复习和练习。 武汉大学计算机学院933计算机基础历年考研真题。
  • 测绘复习总结
    优质
    本资料整理自武汉大学测绘学院课程《云计算》期末复习要点,涵盖教学大纲核心内容及历年考题分析,旨在帮助学生系统掌握和理解相关知识点。 2022年武汉大学测绘学院云计算复习资料是根据老师的重点内容整理的。原书的内容过于繁杂,大部分都不在考试范围内。我和同学们花费了一段时间进行了整理,希望这份笔记能帮助到选这门课的同学(毕竟它劝退了不少人)。虽然每年划重点会有些区别,但基本内容都涵盖其中了。
  • 【Logisim】MIPS CPU与理想指令线
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    本课程介绍使用Logisim工具进行MIPS架构CPU的设计,并探讨实现理想指令流水线的关键技术与优化方法。 1. 理解单周期MIPS CPU架构,并设计相应的控制器。 2. 掌握MIPS指令流水线的基本概念,了解理想指令流水线的设计方法。 该内容来自华中科技大学的《计算机硬件系统设计》课程。
  • 操作系统期末考卷.zip
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    这是一个包含武汉大学计算机学院操作系统课程期末考试试卷的文件,适用于学生复习和教师教学参考。 操作系统是计算机科学中的核心课程之一,它负责管理和控制计算机硬件与软件资源,并为用户提供高效、可靠的运行环境。武汉大学计算机学院的这份期末考试试卷集合涵盖了2008年至2016年间的多份考卷,其中包括部分带有答案的版本,这对于复习操作系统的知识、了解考试重点和题型具有很高的参考价值。 在这些试卷中,我们可以预期涉及以下几个关键知识点: 1. **进程管理**:这是操作系统的基础。可能包括进程的概念、状态转换、同步与通信以及死锁等问题。例如,如何通过信号量实现进程间的同步,死锁的预防和避免策略等。 2. **内存管理**:涵盖内存分配、回收、页面置换算法(如LRU、FIFO)、虚拟内存及内存保护等内容。考生需要理解不同内存管理策略的优势与局限。 3. **文件系统**:包括文件组织结构(例如FAT、NTFS和EXT系列),存取方法,磁盘调度算法(如FCFS、SCAN、C-SCAN等)以及文件权限和安全问题。 4. **输入/输出管理**:涉及I/O设备的工作原理,中断处理,DMA方式,缓冲技术及I/O调度策略。 5. **处理器调度**:涵盖短作业优先、先来先服务(FCFS)、轮转法等调度算法及其对系统性能的影响。 6. **操作系统的结构与设计**:包括微内核、分层、客户-服务器和模块化操作系统设计原则,以及它们各自的特点。 7. **安全性和保护机制**:涉及访问控制机制,权限模型,防火墙及病毒防护等在操作系统课程中不容忽视的部分。 8. **分布式系统**:可能涵盖分布式系统的概念如CAP理论、Paxos协议,及其相关技术如GFS或HDFS的介绍。 9. **并发编程**:包括线程创建、同步和通信方法,死锁预防以及Java或C++中的并发编程API使用。 10. **实时操作系统**:涉及实时性与响应时间的概念,硬实时和软实时的区别及任务调度策略等知识。 通过分析这些试卷,学生能够深入理解操作系统的各个核心组成部分,并掌握解决实际问题的能力。同时对比不同年份的试题有助于发现考试趋势和重点,从而更好地备考。答案版的试卷则提供了自我评估的机会,使复习更具针对性。