头歌教学实践平台：计算机组成与数字逻辑实验手册

"头歌教学实践平台提供了关于计算机组成原理和数字逻辑的实验教程，包括交通灯系统设计、存储系统设计、运算器设计以及MIPS CPU设计。这些实验涵盖了从基础的数字逻辑组件到复杂的处理器构造的多个层面，旨在帮助学生深入理解和应用相关理论知识。" 在实验一中，"数字逻辑—交通灯系统设计"主要关注电子电路的基础知识和实际应用。实验内容涉及7段数码管驱动电路设计、无符号比较器、2路选择器以及BCD计数器的设计。学生需要掌握如何使用逻辑门和状态机来构建这些电路，并通过EduCoder在线平台进行测试，以验证设计的正确性。实验心得部分则鼓励学生反思和总结他们在实验过程中的学习体验和收获。 实验二侧重于"存储系统设计"，包括汉字字库存储芯片的扩展、MIPS寄存器文件、不同类型的RAM（如MIPSRAM）以及各种cache设计（如全相联、直接相联和组相联）。这部分实验让学生了解存储层次结构的重要性，以及如何优化数据访问速度。同样，实验结束后会有在线测试和心得分享，以巩固所学知识。 实验三"运算器设计"教导学生如何构建不同位宽的加法器，从8位到32位，还包括CLA182先行进位电路和MIPS运算器的设计。这一步骤旨在让学生理解算术逻辑单元（ALU）的工作原理，它是CPU的核心组成部分。 实验四" MIPSCPU设计"进一步深化了CPU构造的理解，涵盖单周期MIPS CPU、微程序地址转移逻辑、MIPS微程序CPU以及硬布线控制器状态机设计。这部分实验旨在使学生能够设计并实现一个完整的处理器，这是计算机科学教育中的一个重要里程碑。 每个实验都包含了明确的学习目标、详细的步骤指导、在线测试以及实验心得，这种结构化的教学方法有助于学生全面掌握计算机硬件系统的各个关键部分。通过头歌教学实践平台，学生不仅能学习到理论知识，还能通过动手实践提升问题解决和工程设计能力。