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5-阶段流水线CPU设计:基于华中科技大学《计算机组织原理》课程的要求

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简介:
本项目依据华中科大《计算机组织原理》课程要求,设计一款五阶段流水线CPU,深入探索指令级并行处理技术,优化处理器性能。 5段流水线CPU是华中科技大学“计算机组织原理”课程的课程设计任务,要求学生制作一个5段流水线CPU,并按照老师的指示进行操作。

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客服
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  • 5-线CPU
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    本项目依据华中科大《计算机组织原理》课程要求,设计一款五阶段流水线CPU,深入探索指令级并行处理技术,优化处理器性能。 5段流水线CPU是华中科技大学“计算机组织原理”课程的课程设计任务,要求学生制作一个5段流水线CPU,并按照老师的指示进行操作。
  • :五线CPU
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    本项目为华中科技大学组成原理课程的一部分,旨在通过设计一个五段流水线CPU来加深对计算机体系结构的理解。参与者将掌握流水线操作、性能优化等关键技术,并完成从硬件描述语言编写到仿真验证的全过程。 本课程设计的总体目标是利用FPGA及相关外围器件来设计一个五段流水CPU系统。该系统需要支持自动运行与单步调试两种模式,并能够正确执行存储在主存中的程序功能。此外,还需要通过LED、数码管等设备实时显示主要的数据流和控制流程,以便于监控和调试工作。尽可能地使用EDA软件或仿真工具对模型机系统的各个部件进行仿真实验及功能验证。
  • CPU实验——线Logisim电路图.zip
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    本资料为华中科技大学计算机专业《计算机组成原理》课程设计资源,专注于CPU流水线实验的Logisim电路图设计,适用于深入学习计算机体系结构。 华中科技大学计算机组成原理课程设计中的CPU实验涉及流水线的Logisim电路图。
  • MIPS五CPU实验().zip
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    本资源包含华中科技大学原版《MIPS五段流水CPU设计》课程设计文档及代码,适用于计算机体系结构相关学习与研究。 MIPS五段流水CPU设计实验 -- 华科组原课设.zip
  • MIPS CPU(必做)
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    本课程项目为华中科技大学《计算机组成原理》课设,重点在于基于MIPS架构的CPU设计,要求每位学生必须独立完成。通过Verilog实现指令集模拟器及硬布线逻辑控制器等核心模块,深入理解计算机系统结构与工作原理。 华中科技大学计算机组成MIPS CPU设计(必须),包含1-4关的资源。后面的资源我没有使用过。
  • 电子系统结构CPU线
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    本课程设计基于电子科技大学计算机系统结构中的CPU流水线教学内容,深入探讨和实践指令级并行处理技术,旨在培养学生对现代处理器架构的理解与应用能力。 在电子科技大学的计算机科学与技术专业中,《计算机系统结构CPU流水线课程设计》是重要的实践教学环节之一。该课程旨在让学生深入理解CPU流水线技术,并通过实际操作掌握单周期五级流水线CPU的设计及中断处理机制。 CPU流水线是一种提高处理器性能的技术,它将指令执行过程分解为多个独立阶段,在每个阶段内可以并行进行计算以减少平均执行时间。在典型的单周期五级流水线中,这五个步骤分别是取指(IF)、译码(ID)、执行(EX)、访存(MEM)和写回(WB)。各个阶段的职责包括:取指负责从内存读指令;译码解析指令意义;执行计算结果;访存处理数据传输;最后,写回将信息存储至寄存器或内存中。 课程设计可能要求学生构建一个具备中断功能的CPU模型。中断是处理器对突发事件响应的方式之一,它会暂停当前程序并切换到服务紧急事件的状态。这通常涉及四个步骤:请求、响应、保护现场和恢复现场等过程。在五级流水线环境中处理中断时,需要清空与刷新流水线以确保数据一致性及避免错误。 文档如《系统结构说明完整》可能包含详细的设计指南;而《单周期CPU控制信号及指令译码示例》则提供有关内部控制系统定义和具体指令解析的实例。辅助材料(例如图表)也可能被用于帮助学生理解工作原理以及中断处理流程。 提供的代码资源,比如KD_CPU.zip或类似文件,则为实际编程与仿真提供了指导性资料。通过分析这些源代码并进行修改,学生们可以更直观地了解CPU流水线和中断管理的具体实现方式。 总的来说,《计算机系统结构CPU流水线课程设计》旨在培养学生的动手能力,并结合理论学习来提升他们在计算机架构领域的专业技能。
  • 实验- CPU电路图
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    本项目为华中科技大学计算机组成原理课程中的CPU设计实验,包含详细的电路设计方案和图纸,旨在帮助学生理解和实践计算机硬件的核心架构。 1. 掌握多周期MIPS CPU中的8条指令的数据通路,并理解其设计原理;能够运用这些知识在Logisim平台上实现一个包含这8条指令的多周期微程序MIPS CPU,具体包括微程序地址转移电路、微程序控制器设计和CPU数据路径的设计。 2. 掌握硬布线控制器的工作机制及其设计原则,能够在Logisim平台中基于此原理构建出具有相同功能(即支持8条特定指令)的多周期微程序MIPS CPU;这涉及到硬连线地址转换电路、硬连线控制逻辑以及相关代码的具体实现和CPU数据路径的设计。 3. 在完成上述任务的同时进一步提高对Logisim工具的操作熟练程度,并探索如何扩展该平台的功能以满足更多需求。
  • ——扩展指令
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    本课程设计为华中科技大学计算机组成原理课程的一部分,旨在通过添加扩展指令的方式加深学生对计算机体系结构的理解。参与者将设计、实现并测试新的指令集,增强计算系统的性能与功能,促进理论知识向实践技能的转化。 包括实验报告在内,请自行设计以下4条扩展指令:NINC(加1取反)、DERC(减1右移)、NINR(加1取反右移)以及HORH(DR和SR寄存器中的内容相与)。
  • -educoder Logisim-CPU答案代码
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    本资源提供了华中科技大学《计算机组成原理》课程中使用Educoder和Logisim进行CPU设计的相关作业答案与参考代码,旨在帮助学生理解和掌握计算机系统的设计方法。 华中科技大学-计算机组成原理-educoder Logisim课程包括以下内容: 1. 8位可控加减法电路设计。 2. CLA182四位先行进位电路设计。 3. 四位快速加法器设计。 4. 十六位快速加法器设计。 5. 三十二位快速加法器设计。 6. 五位无符号阵列乘法器设计。 7. 六位有符号补码阵列乘法器设计。 8. 乘法流水线设计。 9. 原码一位乘法器设计。 10. 补码一位乘法器设计。 11. MIPS运算器设计。
  • 件.zip
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    《华中科技大学计算机组成原理课件》提供了该校关于计算机组成与工作原理的教学材料,包括CPU、存储器等核心组件的内容详解及实例分析。此资源适用于学习和研究计算机硬件体系结构的师生。 华中科技大学计算机组成原理PPT 和硬件设计PPT。