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题目:面向教学的计算机底层硬件系统设计与实现
毕业设计地点:校内
要求针对教学需要使用硬件描述语言设计基于RISC-V指令集的多级流水线处理器使其适合数字电路与计算机组成原理的教学实验。
重点难点:硬件描述语言的应用;教学化设计;数字电路与计算机组成原理实验的连续性与贯通性。
# 指导手册框架
一、实验介绍
二、实验目的
三、实验要求
四、实验步骤
# 实验设计
#### 数字电路
- 认识Verilog
- ##### 组合逻辑电路基础实验
- 全加器
- 超前进位电路
- 加减法器
- 数据选择器
- 译码器
- 思考题:编码器
- ##### 时序逻辑电路基础实验
- 触发器
- 边沿型/电平型D触发器门电路实现
- 思考题:其他触发器
- 寄存器实验
- 计数器
- ##### 综合设计实验
- 定时与分频实验
- 数码管实验
- 桶型移位器
- 多功能ALU设计实验
- 寄存器堆与运算器设计实验
- 取指令与指令译码实验
#### 计算机组成原理
- 认识Chisel
- 对比下Chisel和Verilog
- 设计一个简单的单周期CPU
- 只支持一些简单的、基础的、有代表性的指令,如支持跑通冒泡排序
- ##### 计算机体系结构实验
- 不考虑相关冲突的流水线CPU
- 指令相关与流水线冲突
- 介绍为什么会发生冲突
- 阻塞技术
- 前递技术
- 在流水线中添加运算类指令
- 让学生参照已经实现的指令添加一条新指令
- 在流水线中添加转移指令
- 在流水线中添加访存指令
- 例外与中断的支持

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## 三、实验要求
## 四、实验步骤
### 1. 框图
### 2. 真值表
### 3. 顶层模块