本课程为山东大学开设的核心专业课之一,旨在通过理论与实践结合的方式,教授学生计算机硬件结构及工作原理,培养动手能力和创新思维。
山东大学的计算机组成原理课程设计涵盖了计算机科学中的核心领域——即深入理解计算机硬件系统工作原理的重要组成部分。在这门课程的设计任务中,学生通常被要求构建一个基础的计算机模型,包括数据处理、存储系统、控制单元以及输入输出等基本组件。
该课程设计包含三个主要部分:
1. **基本功能**:这部分涉及创建一个基础的计算机模型,涵盖算术逻辑单元(ALU)用于执行基本运算和逻辑操作,寄存器用来临时存放数据,并且需要构建协调这些部件工作的控制逻辑。此外,还可能包括简单的内存模型如RAM来存储程序与数据。
2. **扩展一**:这可能是对原始设计的增强版本,例如增加指令集复杂性、支持更多类型的运算或引入更高级别的寻址模式。也可能涉及提高内存容量和添加输入输出接口以允许外部设备交互,比如打印机或者键盘。
3. **扩展二**:进一步的设计可能包括更加复杂的处理器架构,如多级流水线技术来提升执行速度或是实现虚拟内存系统使程序能够在超过物理内存大小的地址空间中运行。此外还可能涉及异常和中断处理机制以便于有效管理错误及外部事件。
计算机组成原理课程设计旨在帮助学生掌握硬件层面的知识,并且这对于理解和构建有效的计算系统至关重要。
根据提供的文件名称列表,我们可以推测出具体的设计内容:
- **lastProject.jpg**:这可能是展示最终成果的图片,可能包括了模型结构图或运行截图。
- **扩展2RAM.xls**:这是一个电子表格文件,用于设计和分析在第二阶段中使用的RAM模型。它可能包含了有关地址映射、存储容量及访问时间等参数的信息。
- **RAM.xls**:这是基础版本的RAM设计方案,同样使用了电子表格形式来展示地址与数据以及控制信号之间的关系。
- **整机+扩展一微指令.xlsx**:此文件包含整个计算机系统及其在第一阶段的所有微指令定义和功能描述。微指令是机器指令的基础单元。
- **扩展二微指令.xlsx**:这是第二阶段的微指令集合,可能引入了新的控制信号及操作来实现更复杂的功能。
综上所述,这个课程设计项目深入探讨了计算机硬件的设计过程,从基础计算能力到逐步增加功能,并锻炼学生的系统构建和问题解决技能。通过这种方式,学生不仅理解了计算机内部的工作原理,还能够亲手创建并优化这些系统。