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课程设计（以FPGA为基础的CPU设计）

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简介：
包含着详细的数据通路图、状态转换图，以及一系列相关的技术文档和 Verilog 源代码，同时还附带了完整的测试代码，以供进一步研究和应用。

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  • 基于FPGA的CPU设计（计组课设）
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    本项目为计算机组成原理课程设计，基于FPGA平台实现了一款简单的CPU设计，包括指令集架构、控制单元及算术逻辑单元的设计与验证。 包含数据通路图、状态转换图、相关文档、Verilog源码以及测试代码。
     
  • 基于FPGA的简易CPU设计
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    本项目旨在利用FPGA技术实现一个简化的中央处理器(CPU)的设计与验证。通过硬件描述语言(HDL)，构建CPU的基本架构和指令集，为学习计算机体系结构提供实践平台。 基于FPGA设计的一个简单的CPU，包含代码和框图。
     
  • 基于FPGA的CPU架构设计
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    本项目致力于研究并实现一种基于FPGA平台的新型CPU架构设计，旨在优化硬件资源利用效率及提高计算性能。 基于FPGA的CPU设计利用EDA技术，在一片芯片上形成CPU，不受硬件条件限制，可以根据实际需求定制合适的CPU。传统的冯诺依曼结构和哈佛结构正面临巨大挑战，这标志着CPU设计技术进入了一个全新的时代。
     
  • 计算机原理课程设计-基于CPU的设计
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    本课程设计围绕基于CPU的计算机系统展开，深入探讨计算机硬件架构与工作原理。通过实践操作，学生能够掌握CPU设计的关键技术和方法，为后续深入学习打下坚实基础。 这段文字描述的是Verilog语言的功能特点：除了基本的逻辑运算和算术运算之外，还支持乘除法、内部中断、外部中断等功能，并且具备循环结构以及子程序调用的能力，同时也能实现压栈弹栈等操作。
     
  • 机械设计基础课程设计
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    《机械设计基础课程设计》是一门结合理论与实践的教学科目，旨在通过实际项目加深学生对机械设计原理和方法的理解，培养创新思维及解决复杂工程问题的能力。 《机械设计基础》课程设计是机械类学生在大学期间非常重要的必修课。
     
  • 基于FPGA的计费器课程设计
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    本课程设计基于FPGA平台，旨在开发一款高效能的计费器系统。通过硬件描述语言编程与逻辑电路设计，实现计费功能，并进行性能优化与测试验证。 （1）行程3公里内（包括3公里），且等待累计时间2分钟内（包括2分钟），起步费为6.0元； （2）超过3公里的路程部分，每增加一公里收费1.0元；超出2分钟后的等待时间，按每分钟1.0元计费。 （3）该计价器能够显示行驶里程、累计等待时间和最终费用。具体来说，费用范围为0～99元，以整数单位计算；行程距离的显示范围是0至99公里，同样以一公里为单位递增；而时间则分为分钟和秒两部分：分钟的计时范围从0到99，并且每增加一分钟更新一次；秒钟的计时时长是从0至59，精确到每一秒。
     
  • 基于FPGA的MIPS架构CPU的设计
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    本项目致力于设计并实现一个基于FPGA平台的MIPS架构CPU。通过硬件描述语言Verilog编写核心模块，涵盖指令解码、执行单元及缓存系统等关键部分，旨在验证该架构在实际硬件中的可行性与高效性。 设计了一个基于MIPS架构的基本CPU，并能将其下载到FPGA上。利用所设计的CPU能够执行相应的程序并返回正确结果。可以通过在指令中添加空指令的方式来避免流水线执行中的数据冲突问题。
     
  • FPGA课程设计——密码锁的设计
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    本课程设计旨在通过FPGA技术实现一款实用的密码锁系统，结合硬件描述语言进行逻辑电路设计与验证，强化学生在数字逻辑和安全加密领域的实践能力。 该系统包含四个按键用于设置四位数码管上的显示数字。当输入的数字与预设的四位密码一致时，蜂鸣器会响起以表示锁已打开。此外，用户可以通过按键手动更改密码。为了提高系统的稳定性，还设计了按键消抖电路功能。在一定时间没有操作后，数码管将自动恢复到初始状态，并显示倒计时期间的时间。
     
  • 基于Qt Creator的智能门锁设计——以GEC210嵌入式基础课程为例
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    本项目利用Qt Creator软件开发环境，针对GEC210嵌入式课程内容，设计并实现了一套具备智能化功能的电子门锁系统。 在使用Qt Creator设计系统界面，并基于GEC210开发板上的嵌入式系统课程设计中，我实现了几个简单的驱动程序（包括LED、蜂鸣器、BUTTON、RFID、GPRS以及wm8960音频）。整个项目包含五个用户界面，具体功能有登录操作（其中内置了软键盘），录播声音，发送短信和读卡等。详细内容可以参考我的文章。
     
  • FPGA课程设计 PDF
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    《FPGA课程设计》PDF是一份全面介绍现场可编程门阵列（FPGA）基础理论与实践应用的教学资料。包含多个经典实验项目和案例分析，适合电子工程及相关专业的学生及工程师阅读学习。 基于 FPGA 的电子钟设计是一项利用现场可编程门阵列（FPGA）技术进行的课程项目，旨在让学生掌握 FPGA 程序设计方法及硬件描述语言 VHDL 的应用。在该项目中，学生需要创建一个具备显示时、分、秒功能的多功能电子钟，并且该电子钟还应包括闹钟和计时器的功能。要求其工作频率为1024Hz，并需包含复位键、报警键以及时间调整按键的操作。 设计步骤如下： 1. **理解 FPGA 基础**：FPGA 是一种可重构的半导体器件，可以通过编程来实现不同的数字逻辑功能。它由可编程逻辑块、输入/输出单元和配置存储器组成，允许设计者根据需要自定义硬件功能。 2. **学习 VHDL 语言**：VHDL 是用于描述数字系统的结构与行为的一种硬件描述语言，在这个项目中学生需用 VHDL 编写代码实现电子钟各部分的逻辑功能。 3. **设计思路和系统架构**：采用自顶向下的方法，即把整个系统分解为多个模块。这些模块包括分频器、计时单元、报时单元、显示控制器以及顶层集成等。每个子模块都有其特定的功能，例如分频器负责将系统频率降低到所需水平；计时单元处理时间的增加和校正；报时单元则在整点发出信号；而显示控制器控制数码管的展示，最后通过顶层整合所有功能实现完整的电子钟。 4. **进行仿真**：使用 Quartus II 等 FPGA 设计软件编写程序并执行功能模拟以验证设计是否满足预期目标。此过程有助于发现潜在逻辑错误或不足，并便于调试与改进工作流程。 5. **下载和测试**：经过验证的 VHDL 代码会被上传到实验箱中的 Cyclone II EP2C35F672C8 等 FPGA 芯片上，通过实际运行来检查电子钟的各项功能是否正常。 参考文献包括《基于 QuartusⅡ 的 FPGA/CPLD 数字系统设计实例》、《VHDL 数字控制系统设计范例》和《FPGA 设计及应用》，以获取更多相关知识和技术支持。因此，此项目不仅是一次综合性的实践学习活动，还涵盖了数字系统的设计基础理论、硬件描述语言的应用以及 FPGA 开发流程的掌握等方面内容。通过该项目的学习与实施过程能够帮助学生提升 FPGA 设计技能并加深对 EDA 技术的理解。