计算机硬件系统综合实践

硬件平台：

SWORD4.0

 

兼容平台：

SWORD2.0

 

课程资料：

V1.0版下载：gitee 或 百度网盘

 

视频列表：

序号 视频名称 时长 观看链接
1 Computer Overview and Performance Evluation 59:30 点此观看
2 Logic Circuit Design in Verilog HDL (part 1) 1:06:49 点此观看
3 Logic Circuit Design in Verilog HDL (part 2) 1:11:43 点此观看
4 Instruction Set and AsmSim Simulator 59:48 点此观看
5 Single Cycle CPU Design 1:09:10 点此观看
6 Interrupts and Exceptions 58:28 点此观看
7 Multiple Cycle CPU Design 45:56 点此观看
8 Pipelined CPU Design 1:32:45 点此观看
9 Precise Interrupt in Pipelined CPU 52:27 点此观看
10 Float Point Adder Design 1:09:51 点此观看
11 Multiplication: Wallace Tree and FMUL Design 46:09 点此观看
12 Newton Raphson Division and FDIV Design 51:23 点此观看
13 Newton Raphson Squre Root and FSQRT Design 1:03:45 点此观看
14 Cache and TLB Design 1:00:16 点此观看
15 CPU with Cache and TLB Design 33:27 点此观看
16 Multithreading CPU and Multicore CPU Design 59:30 点此观看
17 Input and Output Interface Design (part 1) 55:25 点此观看
18 Input and Output Interface Design (part 2) 44:31 点此观看
19 Supercomputers and Interconnection Networks 37:03 点此观看
20 A Simple Computer System Design and Implementation 1:08:12 点此观看
总长 19:28:18 集中观看

 

实验列表：

序号 实验名称 课时数 内容描述
1 Lab1：熟悉开发环境和开发平台 2课时 熟悉Vivado开发工具,熟悉SWORD4.0开发平台,通过下载Vivado生成的bit文件到SWORD4.0开发平台，熟悉开发平台的各种IO。
2 Lab2：ALU设计 4课时 该实验设计ALU,通过仿真测试ALU的功能。
3 Lab3：设计单周期CPU 4课时 设计支持基础指令（20条）的单周期CPU，并通过仿真测试单周期CPU的功能。选做内容为：使用ILA（集成逻辑分析仪）IP查看单周期CPU在SWORD4.0上的实际工作情况。
4 Lab4：多周期CPU设计 4课时 在实验3的基础上增加对中断的支持，修改CPU为多周期CPU，并测试多周期CPU的功能。
5 Lab5：设计VGA输出界面 4课时 设计VGA显示模块，为VGA显示模块加入字库和字符显示的功能。然后生成bit，用SWORD4的VGA输出到显示器查看结果。
6 Lab6：设计PS/2键盘模块 4课时 设计PS/2键盘模块（USB键盘连接CN22下层），在SWORD4.0上测试键盘模块的实际工作情况。优化键盘模块，减少按一次键读出多次结果的几率。
7 Lab7：设计数据总线 4课时 设计简单数据总线，连接七段数码管、拨码开关等IO（看个人需要）到数据总线。编写汇编程序，测试用CPU通过总线控制IO。
8 Lab8：集成PS/2和VGA 4课时 将之前实验设计的PS/2和VGA模块分别连接到数据总线，并编写汇编语言驱动程序，通过CPU控制PS/2和VGA模块，实现键盘输入和VGA输出的互动效果。
9 Lab9（大作业）：应用程序设计 6课时 自由设计应用程序：要求使用汇编语言做主要控制中枢，减少直接写成verilog的控制逻辑。要求使用PS2做输入，VGA做输出。汇编程序内容自由决定。
总计 36课时  

 

推荐教材：

《计算机硬件系统综合实践》课程推荐教材

参考教材：计算机原理与设计——Verilog HDL版
作者： 李亚民
ISBN：9787302251095
出版社：清华大学出版社