北工大计算机组成原理课程设计合集——MIPS微系统开发

北京工业大学的计算机组成原理课程设计是一项深入学习计算机系统结构和工作原理的实践项目。课程设计的目的是让学生通过实际操作来理解和掌握计算机组成原理的核心概念和设计方法。本次课程设计包括了Project2和Project3两个部分，均采用VerilogHDL语言进行多周期处理器和MIPS微系统的开发。 在Project2中，学生需要完成一个基于MIPS-Lite2指令集的多周期处理器开发。MIPS-Lite2指令集是MIPS体系结构的一个简化版本，它包含了基本的指令操作，使得学生可以专注于处理器设计的核心问题。多周期处理器设计包括数据通路(data path)和控制器(controller)的设计。数据通路至少需要包括程序计数器(PC)、NextPC计算单元(NPC)等模块。程序计数器(PC)是处理器内部的一个寄存器，用于保存即将执行的下一条指令的地址。NextPC计算单元则负责计算下一条指令的地址，它会根据不同的指令类型和条件来更新PC的值。 在Project3中，学生需要开发一个支持设备与中断的MIPS微系统。这个微系统需要包含MIPS处理器、系统桥、定时器以及32位的输入设备。MIPS处理器是微系统的核心部分，负责执行指令和进行数据处理。系统桥负责在处理器和其他设备之间进行数据和地址的转换，确保它们之间能够顺畅地通信。定时器用于提供时间基准或者执行时间管理，保证系统的时序正确性。输入设备用于接收外界数据，为处理器提供处理的信息。 通过本次课程设计，学生可以学习到处理器设计的基本概念，包括指令集架构、数据通路设计、控制逻辑设计、中断处理机制、系统桥设计等多个方面。此外，学生还需要编写实验报告来总结设计过程和结果，这对于提高学生的文档编写能力和分析问题能力都是非常有帮助的。实验报告应该包含项目的目标、设计思路、具体实现、测试结果和遇到的问题及解决方案等部分。 总而言之，北京工业大学计算机组成原理课程设计是一个综合性的实践教学活动，旨在通过实际的设计项目加深学生对计算机组成原理的理解，并培养其工程实践能力和创新设计能力。通过实验报告的撰写，学生还可以提高自己的项目总结和表达能力。