《计算机组成原理》课程设计大1纲

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1、《计算机组成原理》课程设计大纲课程名称：计算机组成原理课程设计　实验学时：1周/人课程编号：　　　　　学分：1课程总学时：30　　　　实验周学时：2课程总学分：1　　　适用专业及年级：计算机科学与技术二年级课程负责人：　　　大纲主撰人：编写日期：一、实验教学目标与基本要求通过该课程设计的学习，利用先进的EDA设计手段，总结计算机组成原理课程的学习内容，学会QuartusII的使用、层次化设计方法、多路开关，逻辑运算部件，移位器设计、微程序控制的运算器设计、微程序控制的存储器设计、简单计算机的设计，从而巩固课堂知识、深化学习内容、完成教学大纲要求，学好计算机科学与技术专

2、业的专业基础课。每个同学必须将自己做的内容以PPT的方式进行讲解，同时提交一份纸质的实验报告和电子文档。 二、实验课程内容和学时分配序 号实验项目名称实验内容学时要求性质类别所用主要仪器及台套数所在实验室1QuartusII的使用在本次实验中，学会QuartusII软件的使用，然后利用此系统完成：〈１〉一位全加器设计〈２〉并行八位寄存器设计。下载到实验箱上，在实验箱上验证。 必做验证专业基础计算机组成原理实验箱30台P4计算机60台硬件基础实验室2层次化设计方法 在本次实验中，学会层次化设计方法，利用该方法完成：〈１〉同步二进制计数器〈２〉多位二进制加法器必做设计专业

3、基础计算机组成原理实验箱30台P4计算机60台硬件基础实验室下载到实验箱上，在实验箱上验证。3多路开关，逻辑运算部件，移位器设计在本次实验中，完成多路开关、逻辑运算部件，移位器设计为下面的运算器、存储器设计做好准备。 必做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台P4计算机60台硬件基础实验室4复杂模型机设计利用TD-CMA平台，设计一套完整的指令系统，并下载到实验平台进行验证。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台P4计算机60台硬件基础实验室5微程序控制器设计 利用TD－CMA平台，设计一个微程序控制器，并进行验证。 选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台P4

4、计算机60台硬件基础实验室6简单计算机的设计 按要求设计一台由简单指令作为指令集的计算机，并用该简单指令编写一段程序，运行该程序，得出正确结果。 选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台P4计算机60台硬件基础实验室7补码除法器设计请给出此除法器的VHDL功能描述，将其作为QuartusII的输入文件，由QuartusII进行综合和模拟，自己设计测试向量波形，并通过分析模拟结果验证设计的正确性。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台P4计算机60台硬件基础实验室8ALU设计请给出ALU的VHDL功能描述。将其作为QuartusII的输入文件，由QuartusII

5、进行综合和模拟，自己设计测试向量波形，并通过分析模拟结果验证设计的正确性。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台P4计算机60台硬件基础实验室9补码乘法器设计或原码乘法器设计请给出此乘法器的VHDL功能描述，将其作为QuartusII的输入文件，由QuartusII进行综合和模拟，自己设计测试向量波形，并通过分析模拟结果验证设计的正确性。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台P4计算机60台硬件基础实验室10双端口存储器的设计或先进先出存储器的设计请给出此存储器的VHDL功能描述，将其作为QuartusII的输入文件，并对存储器的内容进行初始化，由Quartu

6、sII进行综合和模拟，自己设计测试向量波形，并通过分析模拟结果验证设计的正确性。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台P4计算机60台硬件基础实验室11带中断接口的模型机的设计利用TD－CMA实验仪进行设计一个带有中断处理能力的模型机，请设计一两个自已的指令，并进行测试。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台P4计算机60台硬件基础实验室12带DMA接口的模型机的设计利用TD－CMA实验仪进行设计一个带有DMA处理能力的模型机，请设计一两个自已的指令，并进行测试。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台P4计算机60台硬件基础实验室13Cache控制器的设计

7、利用TD－CMA实验仪设计一个实现直接映射的Cache控制器选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台P4计算机60台硬件基础实验室14时序发生器的设计利用TD－CMA实验仪设计一个时序发生器。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台P4计算机60台硬件基础实验室注：要求：必做、选做、其他；性质：验证、演示、综合、设计、研究等；类别：基础、专业、科研、生产、其他。 三、考核办法1.同学们在实验前应该认真准备实验，根据实验讲义和课堂上学到的知识写出实验报告，带到实验现场。 1．QuartusII的使用在本次实验中，学会QuartusII软件的使用，然