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计算机组成

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课程简介

本课程是计算机专业的核心基础实验课之一,以数字系统设计为目标,讲授如何使用Logisim,Mars,ISE等数字系统设计工具,培养学生设计、开发和调试计算机系统的基本能力。本课程可辅助学生开发M_E06B2150计算机组成课程以MIPS处理器为核心的功能型计算机。

教师简介

Course Staff Image #1

高小鹏

从事计算机系统结构、嵌入式系统软硬件设计等方面的研究工作,主讲计算机专业的本科专业基础课计算机组成及研究生学位课高级体系结构。在计算机组成课程的教学过程中,总结出了适用于单周期CPU、多周期CPU和流水线CPU等3种CPU开发的CPU工程化综合方法,极大的降低了本科生开发CPU的难度。

Course Staff Image #2

万寒

从事计算机系统结构、体系结构模拟及高性能计算等方面的研究工作,讲授计算机专业的本科专业基础课《计算机组成实验》、专业选修课《计算机接口通讯实验》及研究生专业选修课《GPGPU并行》。

Course Staff Image #3

张亮

从事计算机专业的本科专业基础课《计算机组成实验》的教学工作和基于Petri网的企业过程管理建模的研究工作。

Course Staff Image #4

傅翠娇

从事高性能体系结构方面的研究工作,讲授计算机专业的本科专业基础课《计算机组成原理实验》、专业选修课《计算机接口通讯实验》。

Course Staff Image #5

李辉勇

从事计算机体系结构,嵌入式系统设计与应用等方面的研究工作,主要讲授计算机专业的本科专业基础课《计算机组成实验》、本科选修课《嵌入式系统设计实训》以及研究生专业选修课《嵌入式系统设计》等。

助教团队

Course Staff Image #6

常见问题

1.课程学习使用哪些实验开发工具与环境?

1)数字电路模拟器。本课程的一个实验是在电路层级开发MIPS CPU,为此你将学习使用Logisim。Logisim具有非常直观友善的门电路建模功能和仿真功能。

2)MIPS模拟器。我们采用的MIPS模拟器为MARS。你将用这款模拟器学习如何开发MIPS汇编程序,以及生成MIPS二进制代码。

3)硬件描述语言模拟器ISE。任何一款支持VerilogHDL的模拟器都可以满足搭建功能型计算机的实验需求,在本课程我们以ISE为例进行讲授。

2.有哪些教学参考资料?

本课程可以如下工具使用文档辅助学习:

1) Guide to Being a Logisim User, http://www.cburch.com/logisim/docs/2.7/en/html/guide/tutorial/index.html

2) MARS tutorial, http://courses.missouristate.edu/KenVollmar/MARS/tutorial.htm

3) ISE Software Help, http://www.xilinx.com/support/documentation/sw_manuals/xilinx13_1/ise_n_ise_software_help.htm

3.还需要阅读哪些材料?

参考文献及MOOC讲授视频仅讲授工具使用的基本知识,为了完成MIPS计算机设计,你还需要阅读下列参考书:

1)MIPS32® Architecture For Programmers Volume II: The MIPS32® Instruction Set。该手册详细介绍了每条MIPS指令的功能、格式、操作语义等。虽然本手册有300多页,但由于每条指令只有1页,因此为了完成本课程的CPU开发,你大约需要阅读50余页。

2)看MIPS跑Linux(See MIPS Run Linux,2nd edition)。该书详细介绍了大量MIPS体系结构细节,对于深刻理解硬件原理及软硬件协同极其重要。你需要阅读该书的2~3章中的部分内容。

  1. 课程代码

    16102510
  2. 课程开始

    2016/09/06
  3. 课程结束

    2017/01/30
  4. 总计选修人数

    12
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