谭志虎老师在华科关于计算机硬件系统设计及运动码表设计的所有资源-ITADN社区

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谭志虎老师的简介主要围绕他在华中科技大学（简称“华科”）教授和分享有关计算机硬件系统设计以及运动码表设计的相关资源。他提供全面的教学材料，旨在帮助学生深入了解硬件系统架构与优化技巧，并激发他们在智能穿戴设备领域的创新思维。这段文字描述的内容包括实验所需的表格填写、Logisim电路文件以及实验报告，并且可以通过头歌平台进行测试。

计组头歌实验：手动绘制CPU代码（1-12关）HUST谭志虎老师计算机硬件系统设计MOOC

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该系列实验由华中科技大学谭志虎老师指导，通过手动绘制CPU代码的方式深入学习计算机组成原理的前12个关卡内容，适用于计算机硬件系统设计MOOC课程。下载后可获得压缩包内包含以下内容：1. 8位可控加减法电路设计、2. 原码一位乘法器设计、3. MIPS运算器设计、4. 汉字字库存储芯片扩展实验、5. 寄存器文件设计、6. MIPS RAM设计、7. 4路组相连cache设计、8. 单周期MIPS CPU设计、9. 微程序地址转移逻辑设计、10. MIPS微程序CPU设计、11. 硬布线控制器状态机设计、12. 多周期MIPS硬布线控制器CPU设计（排序程序）。每个实验的txt文件和logisim平台的circ文件对应每一个关卡，可直接复制粘贴完成闯关，非常便捷。方便学习有困难的同学对照学习，该文件是最新版答案，发布于2023年。

华中科技大学计算机组成原理实验（谭志虎版）中的运算器电路设计图

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本资源提供华中科技大学《计算机组成原理》课程中基于谭志虎版本教材的运算器电路设计相关图纸，适用于学生深入理解运算器工作原理及实践操作。这是我个人写的华中科技大学计算机组成原理实验谭志虎版的运算器设计的电路图连接。这是在logism软件中完成的连接。

Educoder头歌单总线CPU设计（定长指令周期，3级时序）（HUST）谭志虎华中科技大学计算机组成原理实验计算机硬件系统设计

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本课程由华中科技大学谭志虎教授主讲，基于Educoder平台进行头歌单总线CPU设计实验。主要内容包括定长指令周期和3级时序的设计与实现，适合学习计算机组成原理及硬件系统设计的学生。 Educoder头歌单总线CPU设计（定长指令周期3级时序）谭志虎华中科技大学计算机组成原理实验 1. 计算机硬件系统设计单总线CPU设计（定长指令周期3级时序） 2. MIPS指令译码器设计 3. 定长指令周期---时序发生器FSM设计 4. 定长指令周期---时序发生器输出函数设计 5. 硬布线控制器组合逻辑单元 6. 定长指令周期---硬布线控制器设计 7. 定长指令周期---单总线CPU设计完成1到6关全部通过，可以直接复制使用。

头哥机组练习-第四关：16位快速加法器设计(计算机组成原理-谭志虎-华科大)

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本课程为《计算机组成原理》系列之一，专注于设计16位快速加法器。基于华中科技大学谭志虎教授的教学内容，此练习帮助学生掌握数字电路和硬件设计的基础知识。本次讨论的主题是“头哥机组练习-第4关：16位快速加法器设计”，该课题属于计算机组成原理领域，并由华中科技大学谭志虎教授在教学课程中提出。以下将详细介绍16位快速加法器的设计原理、实现方法及其在计算机硬件系统中的应用。 ### 一、16位快速加法器的基本概念 #### 加法器简介加法器是数字电路的一种基本运算单元，主要用于执行二进制数的加法操作。根据处理数据位数的不同，可以分为多位加法器（如4位、8位和16位）和单个位加法器（全加器）。16位快速加法器是一种能够对两个16位的二进制数进行加法运算的电路。 #### 快速加法器的特点传统加法器采用串行进位传递方式，导致计算延迟较高。为了提高速度，快速加法器通过并行进位预测技术减少进位传递时间，从而加快运算速度。 ### 二、16位快速加法器的设计原理与实现 #### 设计原理 16位快速加法器的核心在于设计高效的并行进位预测逻辑。通常采用前缀树结构来生成各级的进位信号，通过一系列逻辑门（如与门、或门和异或门）完成此任务。 #### 实现方法 - **全加器**：需要一个能够接收两个输入位及一个进位位，并输出当前位结果和新进位的模块。 - **进位预测**：利用前缀树结构提前计算每个位置上的进位信号，显著减少延迟时间。 - **组合逻辑电路**：最终16位快速加法器由多个全加器以及用于进位预测的组合逻辑电路构成。 ### 三、Logisim软件的应用 #### Logisim简介 Logisim是一款数字逻辑电路模拟工具，支持设计和测试各种复杂电路。用户可以直接绘制出电路图，并即时查看其工作状态。 #### 在16位快速加法器中的应用通过使用Logisim的分频器、引脚及探针等组件创建并连接各个模块，实现所需的逻辑功能。 ### 四、实际应用场景在现代计算机硬件系统中，如高性能计算领域，特别是CPU内部的数据运算和DSP（数字信号处理器）、FPGA（现场可编程门阵列）等领域广泛应用16位快速加法器。通过提高加法速度可以显著提升整体性能表现。 ### 五、总结 “头哥机组练习-第4关：16位快速加法器设计”不仅涵盖基本原理，还深入探讨了其设计方法及其在实际应用中的重要性。掌握该内容对于理解计算机硬件的工作机制具有重要意义，并且借助如Logisim这样的专业软件工具可以更直观地理解和实践相关理论知识。

头哥机组练习-第三关：四位快速加法器设计（计算机组成原理-谭志虎-华科大）

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本教程为《计算机组成原理》课程中关于四位快速加法器设计的部分，由谭志虎教授授课于华中科技大学。该章节属于头哥机组练习系列的第三关，旨在通过实践加深学生对并行加法器的理解与应用能力。根据给定文件的信息，我们可以分析出本练习是关于“4位快速加法器设计”的学习内容，这属于计算机组成原理的范畴。以下是对该练习所涉及的重要知识点进行详细阐述： ### 一、4位快速加法器概述 4位快速加法器是一种能够对两个4位二进制数进行加法运算的逻辑电路。与传统的逐位加法器相比，快速加法器通过优化结构来减少信号传播的时间延迟，从而提高运算速度。 #### 1.1 基本构成快速加法器通常由多个全加器（FA）组合而成。一个全加器可以完成三位二进制数的加法运算，即输入两个一位二进制数和一个进位信号，输出为一个和数和一个进位信号。 #### 1.2 逐位加法器与快速加法器的区别在逐位加法器中，低位的进位信号需要依次传递给高位，这会导致较高的时间延迟。而快速加法器采用不同的技术，如先行进位或进位选择方法，来提前计算进位信号，从而实现快速加法。 ### 二、4位快速加法器的设计方法 #### 2.1 先行进位加法器先行进位加法器是一种常见的快速加法器设计方案，其核心思想是在加法开始之前就计算出所有的进位信号。具体实现方式是利用逻辑门电路来预测进位信号的产生和传播情况。 ##### 2.1.1 进位产生与进位传播 - **进位产生(Cg)**：如果两个输入位相加时产生了进位，则称此位为进位产生位。 - **进位传播(Cp)**：如果两个输入位均为1时，无论低位是否有进位信号，高位都会产生进位，则称此位为进位传播位。通过组合进位产生和进位传播的逻辑表达式，可以预先计算出每个位上的最终进位值，从而避免了逐位传递进位信号的延迟。 #### 2.2 进位选择加法器另一种快速加法器设计方法是进位选择加法器，这种方法通过预先计算所有可能的进位路径，然后根据实际输入选择正确的进位值。 ##### 2.2.1 工作原理进位选择加法器将整个加法过程分为两个阶段：预处理阶段和选择阶段。在预处理阶段，计算出每个位的所有可能的进位输出；在选择阶段，根据实际的输入选择正确的进位输出。 ### 三、Logisim软件的应用 Logisim是一款免费的、开源的电路模拟软件，常用于数字逻辑电路的教学和实验。通过它，用户可以构建各种数字电路，并模拟其运行情况，非常适合于学习和实践快速加法器的设计。 #### 3.1 Logisim中的工具介绍根据提供的部分内容可以看出，在该练习中使用到了多种工具，包括Splitter、Pin、Probe等。这些工具分别对应了数字电路设计中的不同功能： - **Splitter**：用于分割信号线，例如将一条信号线分成多条。 - **Pin**：代表电路中的输入输出端口。 - **Probe**：用于监视电路中某一点的信号状态，便于调试和观察电路的工作情况。 ### 四、总结通过对4位快速加法器的设计原理和技术方案的介绍，我们可以了解到这是一种优化后的加法器结构，旨在提高加法运算的速度。通过使用Logisim这样的工具，学生可以在实践中更好地理解和掌握快速加法器的设计方法及其背后的逻辑原理。这对于深入学习计算机组成原理和芯片设计等方面都具有重要的意义。

头歌实验平台上的计算机组成原理（华中科技大学谭志虎）运算器设计实验报告

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本实验报告基于头歌实验平台，详细记录了在华中科技大学谭志虎老师的指导下完成的《计算机组成原理》课程中的运算器设计实验。通过该实验，学生深入理解了运算器的工作原理及其构成部件，并掌握了相关硬件的设计和验证方法。头歌实验平台上的华中科技大学计算机组成原理课程由谭志虎教授指导的实验一为运算器设计实验报告。该报告涵盖了实验原理、电路图、结果分析及心得体会，内容详尽全面。

头哥机组练习-第二关：CLA182四位先行进位电路设计（计算机组成原理-谭志虎-华科大）

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本课程为《计算机组成原理》中关于CLA182四位先行进位电路设计的教学内容，由谭志虎老师讲授，旨在帮助学生掌握进位生成和传递机制。适用于学习该课程的华中科技大学学生及其他对该主题感兴趣的读者。根据给定文件的信息，本段落主要讨论的是“头哥机组练习—第2关：CLA182四位先行进位电路设计”。该题目属于计算机组成原理范畴，并且是基于谭志虎教授在华中科技大学授课的内容进行设计的。下面我们将深入解析与这一题目相关的知识点。 ### CLA182四位先行进位加法器简介 #### 1. 什么是先行进位加法器（Carry-Lookahead Adder，简称CLA）先行进位加法器是一种高效的数字逻辑电路，用于执行二进制加法运算。相比于传统的串行进位加法器（如全加器组成的串行进位加法器），它能够显著减少进位传播的时间延迟，从而提高运算速度。这是通过预先计算出可能的进位信号来实现的，而不是等待每一位的进位输出。 #### 2. CLA182四位先行进位加法器的设计 CLA182四位先行进位加法器是指一个能够处理4位二进制数加法运算的先行进位加法器。具体来说，它能够接收两个4位的输入数据A和B以及一个来自低位的进位输入Cin，然后输出它们的和S以及可能产生的进位Cout。 #### 3. 设计方法为了设计这样一个四位的先行进位加法器，我们需要遵循以下步骤： - **进位生成和传递函数**：首先定义生成进位G和传递进位P的布尔表达式。 - **进位预测**：利用G和P来预测每一位的进位输出，从而减少进位的传播时间。 - **和的计算**：在得到所有位的进位后，再计算最终的和输出。 ### 使用Logisim实现CLA182 #### 1. Logisim简介 Logisim是一款免费、开源的逻辑电路模拟软件，非常适合用于教学和学习数字逻辑电路的设计和模拟。 #### 2. 使用Logisim实现CLA182的具体步骤为了使用Logisim来实现CLA182，我们需要利用该工具的一些基本组件和功能。具体来说： - **Splitter**：用于分割信号线。 - **Pin**：输入输出引脚。 - **Probe**：探针，用于显示信号值。 - **Tunnel**：用于连接不同子电路中的信号线。 - **Pull Resistor**：上拉电阻或下拉电阻，用于设置默认的信号状态。 - **Clock**：时钟信号源。 - **Programmable Generator**：可编程信号发生器。为了实现CLA182，我们需要使用这些工具和组件构建出完整的电路图。具体步骤包括： - 建立输入输出引脚，并将输入信号分配给各个位的加法器。 - 使用AND、OR和NOT门等逻辑门来实现进位生成和传递的布尔表达式。 - 通过适当的连线方式将这些逻辑门连接起来，形成完整的进位预测电路。 - 计算出每一位的和并输出。 ### 结论 CLA182四位先行进位加法器的设计不仅涉及基础数字逻辑概念，还要求学生具备一定的逻辑电路设计能力。使用Logisim这样的工具可以极大地帮助学生理解和实践这些概念。对于学习计算机组成原理的学生而言，这是一个非常好的实践项目，有助于加深对先行进位加法器工作原理的理解。

华中科技大学计算机组成原理谭志虎Logisim电路图运算器实验代码（满分攻略）

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本资料提供华中科技大学计算机组成原理课程中谭志虎老师指导的Logisim电路设计实验代码，专注于运算器部分，助你掌握实验技巧，轻松获得高分。打开文件，粘贴实验源码并直接提交即可通关。

安卓课程设计——老虎机

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本项目为一款基于安卓平台的老虎机游戏的设计与实现，旨在通过模拟经典赌博机的操作和玩法，提供给用户娱乐体验。玩家可以自由选择下注额度，并触发随机结果以赢取奖励。同时，该项目也涵盖了基本的游戏逻辑、图形界面设计以及用户体验优化等开发要点。在Android环境下开发一款老虎机游戏。这款游戏实现了简单的投币、押注及退币等功能。首先，在启动游戏后会看到一个主界面，该界面分为两个部分：一个是游戏区，另一个是操作区。游戏区内有12张水果图片，当开始游戏时，这些图片会被置于一个转动的方块中，并最终停在某一张上。根据停止位置及其对应的押注情况来决定玩家是否获得奖励。操作区设有13个按钮： - 一个是用于启动游戏的“开始”按钮。 - “投币”按钮负责增加金币余额（每次投入一枚硬币，可换取十个金币）。 - 玩家若想退出游戏，则需要先点击“退币”按钮。此时玩家可以将积累的游戏内货币按10:1的比例兑换成实际的硬币；例如40个金币可以换得4枚硬币。 - “退出”按钮用于结束当前会话并离开游戏。此外，操作区还设有九种水果图案供选择，点击任意一个即代表对该选项进行押注。完成一次押注后，“开始”按钮才可被激活以启动新一轮的游戏流程。

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