计算机组成原理课程设计HNUST

### 计算机组成原理课程设计概述

计算机组成原理是一门理论与实践并重的重要学科，旨在帮助学生理解计算机硬件的工作机制及其内部结构。对于湖南科技大学（HNUST）的学生而言，在完成这门课的课程设计时，通常会涉及到以下几个方面：

#### 设计目标

课程设计的主要目的是让学生通过实际操作加深对指令集体系架构的理解，掌握处理器基本工作流程以及各部件之间的协作方式[^1]。

#### 实验平台搭建

为了实现上述目的，实验环境需满足一定条件。预期的物理环境应保持在标准室温下，并确保设备处于清洁环境中运行。生产技术环境则建议具备至少1M/s 的网络带宽；计算机配置推荐采用双核及以上CPU、2GB RAM 和 40GB HDD 或更高规格存储空间，操作系统支持 Windows XP 及更新版本[^3]。

#### 数据库管理工具的选择

考虑到项目可能涉及的数据处理需求，可以选用 MySQL 这样的开源关系型数据库管理系统来辅助教学活动中的数据管理和查询功能。其特点在于快速灵活且易于维护，非常适合用于中小规模的应用场景开发。

#### 示例教程：简易 CPU 模拟器构建

以下是基于 Python 编写的简单 CPU 模拟程序片段，可用于展示如何创建一个基础版中央处理单元模型：

class SimpleCPU:
    def __init__(self):
        self.registers = {'A': 0, 'B': 0}  # 初始化寄存器 A 和 B
        
    def load(self, register, value):       # 加载数值到指定寄存器
        if register in self.registers:
            self.registers[register] = int(value)

    def add(self, dest_reg, src_reg):      # 将两个寄存器相加并将结果放入目标寄存器
        sum_ = (self.registers[src_reg] +
                self.registers.get(dest_reg))
        self.load(dest_reg, sum_)
        
cpu_simulator = SimpleCPU()
cpu_simulator.load('A', 5)
cpu_simulator.load('B', 7)
cpu_simulator.add('A', 'B')
print(f"Register A contains {cpu_simulator.registers['A']}")

此代码展示了最简单的累加运算过程模拟，其中包含了加载数值得到寄存器的操作和两数求和的功能实现。