2022年计算机组成原理课程设计任务书修订版.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 华中科技高校运算机学院运算机组成原理 课程设计任务书 1 / 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 课程设计任务书运算机组成原理是运算机专业的核心基础课；本课程力图以“ 培育同学现代计算机系统设计才能” 为目标,贯彻“ 强调软/ 硬件关联与协同、以CPU设计为核心 /层次化系统设计的组织思路,有效地增强对同学的运算机系统设计才能的培育” ；课程设计是学完该课程并进行了多个单元试验后,综合利用所学的理论学问,并结合在单元试验中所积存的运算机部件设计和调试方法,设计出一台

2、具有自己指令系统的简洁运算机系统；所设计的系统能在基于EDA的试验平台上运行一段程序,通过检查程序结果的正确性来判定所设计运算机系统正确性；课程设计属于设计型试验,不仅锤炼同学简洁运算机系统的设计才能,而且通过进行主机系统底层电路的实现、故障分析与定位、系统调式等环节的锤炼,进一步提高了同学分析和解决问题的才能；1课程设计题目课程设计的主要任务是设计一台简洁的运算机系统,并调试通过；环绕这一主要目标,课程设计的题目可以依据自己的设计内容、实现方式、所设计的运算机系统的结构从以下备选题中选取,也可以自己命题；1 基于微程序掌握器的简洁运算机系统设计与实现2 基于硬布线掌握器的简洁运算机系统设计与

3、实现3 基于微程序掌握和硬布线相结合的简洁运算机系统设计与实现4 支持流水线的简洁运算机系统设计与实现5 基于总线结构的简洁运算机系统设计与实现6 基于专用通路结构的运算机系统设计与实现7 基于 FPGA 的简洁运算机系统设计与实现2、简洁运算机系统的设计目标运算机系统设计的总体目标是设计模型机系统的总体结构、指令系统和时序信号；利用 EDA 软件对该模型机系统中的部件功能进行仿真分析和功能验证后,将部分电路下载到 FPGA,并与适当的外围器件 包括部分芯片、输入 /输出开关、LED 显示等 相协作,实现模型机的整机系统；2 / 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5

4、页精选学习资料 - - - - - - - - - 要求所设计的整机系统能支持自动和单步运行方式,能正确地执行存放在主存中的程序的功能,对主要的数据流和掌握流通过 3、主要技术指标LED 适时显示信息；1 支持算术运算、规律运算、储备器读写、寄存器间数据传送等几类指令；2 支持立刻数寻址、直接寻址、隐含寻址、寄存器寻址等几种基本的数据寻址方式和次序寻址、跳动寻址两种指令的寻址方式；3 支持 10 条以上的指令；4 能运行由自己所是设计的指令系统构成的一段程序,程序执行功能正确；4、系统设计要求1 依据课程设计指导书的要求,制定出设计方案；2 画出自己所设计运算机系统的原理框图和器件连接图,分析

5、器件连接图中各器件不同引脚的功能,哪些可以固定连接,哪些需要通过微程序来掌握,以及这些掌握信号的有效形式；3 画出各指令的指令周期流程图和所需要的掌握信号；4 设计出实现指令功能的微程序掌握器或硬布线掌握器；5 布线、调试、验收；6 课程设计报告和总结；5课程设计成果的评定1 评定成果依据考核、课程设计的过程、课程设计的成效、课程设计报告的质量等几部分组成；2 评分标准为设计过程和结果占 70%,报告和图纸部分占 30%；3 课程设计的成果评定等级为不及格、及格、中、良好、优秀五级,详细的评定标准见评分规章；4 对基本功能进行扩展或设计具有特别鲜明的特点和肯定程度的创新,可依据实际情形加分；3

6、 / 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6、对课程设计报告的要求1 课程设计报告是表达和总结课程设计成果的载体,主要内容包括：设计 题目、设计目的、设备器材、设计原理及内容、设计步骤、遇到的问题 及解决方法、设计总结、参考文献等；2 在适当位置协作相应的试验原理图、数据通路图、微程序流程图、试验 接线图、微指令代码表等图表进行说明；应做到文理通顺,内容正确完 整,书写工整,装订整齐；3 设计总结部分主要写本人工作简介以及设计体会,包括通过课程设计学 到了什么,哪里遇到了困难,解决的方法以及今后的目标；4 为统一格

7、式和要求,课程设计报告一般采纳运算机组成原理专用设计报告模板；采纳 令掌握点图；7特殊强调A4 纸双面打印,除框图外需附下载的设计图以及微指1 不能带电插拔导线！2 整个试验过程中不能插拔下载电缆！3 不能插拔其它试验台上的 FPGA 芯片！8课程设计时间支配课程设计的总体时间为 2 周,总体支配如下 : 5 第一天：到试验室布置任务和集中讲解；6 其次天：同学自己设计,挑选并熟识自己所要的芯片7 第三天：领取导线和芯片,进行芯片功能测试,在此基础上修改完善原设计方案；8 第四天到第十天：试验室调试调试、验收 期间依据实际情形加开个晚班 ；验收采纳分步验收方法,以适合各种层次的同学,不断提高同

8、学动手才能；分为：数据通路验收,手动掌握（单步）验收,自动掌握验收,程序运行验收,扩展功能验收；4 / 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 参考文献 : 7 秦磊华,王小兰 . 运算机组成原理试验指导及课程设计指导书 基于 EDA 平台.武汉：华中科技高校出版社,2022 年. 8 秦磊华,吴非,莫正坤 .运算机组成原理 .北京：清华高校出版社,2022年. 9 DAVID A.PATTERSON美.运算机组成与设计硬件 /软件接口 原书第 3 版.北京：机械工业出版社 .2007年. 10 袁春风编著 . 运算机

9、组成与系统结构 . 北京：清华高校出版社,2022年. 11 张志刚, FPGA 与 SOPC 设计教程 -DE2 实践 . 西安：电子科技高校出版社,2007 国内外外闻名高校的相关网站 : 1 http:/inst.eecs.berkeley.edu/cs61c/su08/ 2 http:/inst.eecs.berkeley.edu/cs150/sp09/ 3 http:/inst.eecs.berkeley.edu/cs152/sp09/ 4 http:/www.stanford.edu/class/cs107/ 5 http:/www.stanford.edu/class/ee108b/ 6 http:/www.ece.cmu.edu/ece447/ 7 http:/www.cs.uiuc.edu/class/sp08/cs232/ 8 http:/6004.csail.mit.edu 9 http:/ocw.mit.edu/OcwWeb/Electrical-Engineering-and-Computer-Science/6-823Fall-2005/CourseHome/index.htm 10 5 / 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页