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华中科技大学计算机组成原理与头歌实验教学平台上的MIPS CPU设计(HUST)

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简介：
本课程由华中科技大学开设，利用头歌教育平台进行MIPS架构CPU的设计实践，深入讲解计算机组成原理，结合理论与实际操作，提升学生动手能力和创新思维。 第1关（单周期MIPS CPU设计）到第五关（多周期MIPS硬布线控制器CPU设计（排序程序））的源码都有提供。把后缀名改为.circ就可以查看logisim的电路图。仅供学习参考，请勿抄袭。

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  • 华中科技大学计算机组成原理与头歌实验教学平台上的MIPS CPU设计(HUST)
    优质
    本课程由华中科技大学开设，利用头歌教育平台进行MIPS架构CPU的设计实践，深入讲解计算机组成原理，结合理论与实际操作，提升学生动手能力和创新思维。 第1关（单周期MIPS CPU设计）到第五关（多周期MIPS硬布线控制器CPU设计（排序程序））的源码都有提供。把后缀名改为.circ就可以查看logisim的电路图。仅供学习参考，请勿抄袭。
     
  • 华中科技大学计算机组成原理头歌实验教学平台运算器设计（HUST）
    优质
    本课程为华中科技大学计算机组成原理头歌实验项目，旨在通过实践操作教授学生运算器的设计与实现，增强对计算机硬件结构的理解。 从第1关（8位可控加减法电路设计）到第11关（MIPS运算器设计）的txt源码都有。仅供学习参考，请勿抄袭！
     
  • 头歌educoder计算机组成原理MIPS CPU设计教学实践平台(HUST).zip
    优质
    本资源为华中科技大学（HUST）定制的“头歌educoder”计算机组成原理MIPS CPU设计在线教学与学习平台，集成了丰富的实验项目和教程，旨在帮助学生深入理解和掌握MIPS架构CPU的设计原理与实现技术。 头歌educoder教学实践平台的计算机组成原理MIPS CPU设计课程包括从第1关到第5关的内容。具体内容如下： - 第1关：单周期MIPS CPU设计。 - 第2关：微程序地址转移逻辑设计。 - 第3关：MIPS微程序CPU设计。 - 第4关：硬布线控制器状态机设计。 - 第5关：多周期MIPS硬布线控制器CPU设计（排序程序）。
     
  • 华中科技大学计算机组成原理头歌实验教学平台存储系统设计(HUST)
    优质
    本课程为华中科技大学《计算机组成原理》中的存储系统设计部分，依托头歌教育平台开展实验教学。学生在此平台上通过实践操作深入了解并掌握计算机存储系统的架构与实现技术。 第1关（汉字库存储芯片扩展实验）到第七关（2路组相联cache设计）的txt源码都有。把后缀名改为.circ就可以查看logisim的电路图。仅供学习参考，请勿抄袭。
     
  • 头歌实践教学平台上的MIPS CPU设计（HUST）
    优质
    本课程基于头歌实践教学平台开展，专注于华中科技大学的MIPS处理器设计项目。学生将深入学习并实践计算机体系结构与硬件描述语言的应用，完成从理论到实践的重要跨越。 本实训项目旨在帮助学生掌握CPU控制器设计的基本原理，并能在Logisim平台上利用硬布线控制器的设计原理实现支持五条指令的MIPS单周期CPU。该处理器能够运行简单的内存冒泡排序程序。此外，还将学习如何根据微程序控制器和硬布线控制器的状态机原理来设计实现MIPS多周期CPU。 具体任务包括： - 第1关：设计单周期MIPS CPU。 - 第2关：设计微程序地址转移逻辑。 - 第3关：完成基于微程序的MIPS CPU的设计。 - 第4关：设计硬布线控制器的状态机。 - 第5关：实现具有排序功能的多周期MIPS硬布线控制器CPU。 另外，还有如下任务（暂未开放）： - 存储器第七关 - HUST1 正在进行中的内容包括： - 单周期CPU单级中断机制设计 - 单周期CPU多级中断机制设计---硬件堆栈 - 单周期CPU多级中断机制设计---内存堆栈
     
  • MIPS CPU设计（HUST）《计算机组成原理》(头歌实验答案)
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    本资源提供武汉理工大学计算机组成原理课程中关于MIPS CPU设计的头歌实验详细解答，涵盖实验操作、分析及理论知识，助力学生深入理解CPU架构与工作原理。 MIPS（无互锁流水线阶段的微处理器）CPU设计是计算机组成原理教学中的重要实验环节，在高校计算机科学与技术专业尤为关键。这一设计涉及多个方面，包括指令集架构的理解、流水线实现、寄存器管理及硬件和软件协同工作。本压缩包文件提供了有关MIPS CPU设计的头歌实验答案，这些答案有助于学生更好地理解MIPS CPU内部工作机制以及如何进行相关计算机组成原理实验。 处理这类实验时，学生需要深入了解MIPS架构各组件的功能。例如，MIPS指令集规范且简洁，包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）、寄存器堆、缓存和浮点单元等关键部件。在实验过程中，学生不仅需掌握这些部件的功能与设计原理，还需理解它们如何协同工作。 对于流水线技术的实现，MIPS CPU设计需要考虑指令执行阶段的问题，包括取指令（IF）、译码（ID）、执行（EX）、访存（MEM）和写回（WB）。每个阶段都有其独特功能。设计流水线旨在提高CPU处理速度，让一条指令各个阶段可以并行进行。这一过程中可能遇到数据冲突、控制冲突和结构冲突等问题，需要通过特定技术解决这些问题以确保CPU高效且正确地执行指令。 实验答案中提供了如何处理这些冲突的策略与方法，如使用数据前递技术来解决数据冲突、采用分支预测技术减少控制冲突影响或优化编译器及指令集降低结构冲突。这些问题的解决方案对理解计算机体系结构和CPU设计至关重要。 此外，寄存器管理也是MIPS CPU设计中的重要方面。由于MIPS架构拥有大量寄存器，学生需要了解如何高效使用这些寄存器，并在指令中正确引用它们。正确的寄存器管理能显著提高程序运行效率。 从软件层面看，熟悉MIPS汇编语言是与MIPS CPU交互的基础。通过编写汇编程序，学生可以实现对CPU基本操作的控制，包括算术逻辑运算、数据传送和流程管理等。这不仅能加深他们对MIPS指令集的理解，还能提高编程能力和逻辑思维能力。 总之，MIPS CPU设计实验及其答案是理解计算机组成原理的重要桥梁。它不仅要求理论知识掌握，还需具备一定动手实践能力。通过这些实验学习，学生可以获得宝贵实践经验，并为未来在计算机科学领域的研究和开发工作打下坚实基础。
     
  • MIPS流水CPU设计——在头歌实践教学平台上(HUST)
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    本课程基于HUST平台进行MIPS流水线CPU的设计与实现，通过理论结合实战的方式深入学习计算机体系结构，适合对处理器架构感兴趣的学员。 本实验从MIPS单周期CPU开始逐步构建无冲突冒险的理想指令流水线，并能处理分支相关的指令流水线。采用气泡处理数据相关的气泡式流水线以及采用重定向解决数据相关的重定向流水线，最终在MIPS五段流水线上实现动态分支预测技术。具体包括以下关卡：第1关为单周期CPU（包含24条指令）；第2关是理想流水线设计；第3关涉及气泡流水线设计（EX段分支版本为3624）；第4关则是重定向流水线的设计（EX段分支版本为2298）。此外，还包括了单周期MIPS和单级中断的实验内容以及多级嵌套中断中的EPC内存堆栈保存机制。其余关卡正在持续更新中。
     
  • 头歌教学实践平台中的计算机组成原理MIPS CPU设计资料.zip
    优质
    这段资料是针对头歌教学实践平台中《计算机组成原理》课程里MIPS CPU设计部分的学习和实验资源。包含详细的教学指导与实践项目，帮助学生深入理解CPU架构和工作原理。 下载文件为一个zip文件，其中包含9个circ文件和1个txt文件。这些文件分别对应以下关卡： - 原码一位乘 - MIPS运算器 - MIPS寄存器 - MIPS RAM设计 - 8位可控加减器 - 4路组相连cache设计 - 单周期MIPS CPU设计 - 微程序地址转移逻辑设计 - 多周期MIPS硬布线控制器CPU设计（排序程序） - 汉字库存储扩展
     
  • 头歌实践教学平台上的计算机组成原理与存储系统设计（HUST）
    优质
    《头歌实践教学平台上的计算机组成原理与存储系统设计》是由华中科技大学在头歌平台上开设的一门课程，旨在通过实际操作帮助学生深入理解计算机组成原理和存储系统的运作机制。 头歌实践教学平台的计算机组成原理存储系统设计（HUST）1-7关涉及的内容包括了从基础到进阶的各项练习，旨在帮助学生理解和掌握计算机组成原理中的存储系统的相关知识与技能。通过这些关卡的学习，学生们可以逐步深入地了解和应用所学理论，并在实践中提升解决问题的能力。