北航计算机组成原理课程设计实操与编码建议

资源摘要信息:"北京航空航天大学计算机组成原理课程设计" 在计算机科学与技术领域，计算机组成原理是一门重要的基础课程，它让学生从底层硬件的角度去理解和掌握计算机的工作机制。北京航空航天大学（以下简称北航）的《计算机组成原理课程设计》是该领域的重要教学实践，旨在让学生通过实践操作来巩固理论知识，并提高工程实践能力。 课程设计要求学生使用ISE（Integrated Synthesis Environment，集成综合环境）这一工具来完成设计，ISE是Xilinx公司的一款FPGA设计软件，广泛应用于数字逻辑设计和数字系统集成。从2018至2019学年秋季学期的课程设计中，我们可以提炼出以下关键知识点： P4阶段的主要任务是将logisim这一电路模拟工具所设计的直观电路图，转化为Verilog描述语言。Logisim是一种简单易用的电路设计和模拟软件，非常适合用于教学。在这一阶段，学生需要掌握如何将电路图映射为硬件描述语言，同时需要理解封装与模块化的重要性，这对于后续的复杂系统设计是至关重要的。 P5阶段涉及到单周期处理器向流水线处理器的过渡。这一阶段的学习重点是前期设计，包括流水线的设计和测试用例的设计，要求学生先设计后编码。这需要学生深入理解转发单元的原理，以及流水线中planner和detector的区别与联系。流水线技术是现代处理器设计的核心技术之一，学生通过这一阶段的学习能够对处理器设计有更深刻的认识。 P6阶段主要讲解乘除单元和扩展更多指令集，这是对计算机算术逻辑单元的深入学习。乘除单元是处理器执行复杂运算的关键部分，而指令集的扩展则允许处理器执行更多种类的运算和操作，这对于提高计算机性能至关重要。 P7阶段中提到CP0协处理器和外部设备。CP0协处理器是MIPS架构中处理各种异常和中断的处理器，而外部设备则是计算机与外界交互的物理介质，例如键盘、鼠标和显示器等。在这一阶段，学生需要阅读《See MIPS Run Linux》等资料，进行相关总结和归纳。 P8阶段强调理解外设的工作原理，以及复习汇编语言。外设的工作原理是计算机组成原理课程中的一个难点，理解其工作原理对于设计和调试计算机系统非常有帮助。同时，汇编语言作为最接近硬件的编程语言，对于掌握计算机的工作原理和优化性能有着不可替代的作用。 此外，课程设计中还提供了一些提高编码效率的小建议，例如配置ISE的editor开启自动补全功能，或者使用外部编辑器并安装相应的插件来提高编码效率。 需要注意的是，由于每年的课程内容可能有所变动或调整，这些资料只能作为一个参考，学生在学习过程中应当以课程的最新要求为准。 最后，文件名称“BUAA-ComputerOrganization2018-master”表明这是一个属于北航计算机组织原理课程设计的2018版本的主项目文件夹，其中应该包含了所有相关的ISE工程文件，这对于学生打开、运行和观察整个设计是非常重要的资源。