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科学智慧火花校园行系列活动

十名本科同学参与《设计一个简单的CPU》创新实验项目

中国科大 访问量: 【字号:

由教务处及校团委联合组织的“五月风”科技文化节已经结束,计算机学院硬件实验教学中心承担了《设计一个简单的CPU》的创新实验项目,共吸引了32名同学选报,主要来自物理(10)、少年班(7)、化学与材料(5)、信息(3)、核(3)等学院。由于硬件实验平台及师资等资源方面的限制,本次活动只接收了11名学生,最终除1人因特殊原因中途退出外,其余均基本完成了实验项目。

项目开始后,辅导老师对学生进行了6次辅导,内容包括:数字电路基础知识、Verilog硬件描述语言、FPGA(现场可编程逻辑器件)工作原理及实验平台介绍、RAM原理及使用、有限状态机设计、CPU设计等。同学们先后在实验平台上完成了开关控制LED灯、LED灯闪烁、RAM读写等实验,并最终设计了一个简单的单指令CPU,值得一提的是,有位同学竟完成了16条指令的流水线设计。

参与的同学们普遍反映学到了很多知识,并对CPU的工作原理有了深刻的理解。以下是部分同学对活动的评价:

随着制作CPU活动的结束,五月风活动也接近尾声了。虽然只有短短的一个多月时间,但一起参加的小伙伴们都觉得特别亲。在此要特别感谢卢老师的细心指导,把我带入了计算机这个神秘的领域。总之五月风活动真的超级赞,如果有机会一定要参加!---- 臧昊峰 PB14210055

经由此次实验,了解了诸如CPU 设计的主要思想与流程。我本物理学院学生,对逻辑电路并无多少了解,而经此学习,能设计基本可用的CPU。虽然功能简单,但设计流程却较复杂,而现在主流的CPU多为32 位或64 位,可以想见其设计当极为复杂。---- 章彦博PB13209059

通过六次课程,我了解了CPU 的实现方式,学习了Verilog 语言,收获颇多,十分感谢卢建良老师的详细讲解和辅导。比起我参加的其他几个五月风活动,这个活动有实质性内容。---- 任润泽PB13209033

此次参加这个活动带给我不少的收益,最起码从老师耐心细致的讲解中知道了CPU底层的基本工作原理,掌握了CPU设计的基本思路,有了这些知识基础,以后使用电脑时会对其工作原理更为了解,如果以后从事这方面的工作也是很有帮助的。我认为作为一个课余实践项目,这个项目尽管不是特别完美,但也达到了我参加这个项目的初衷,了解了一些其他方面的知识,感觉来参加这个项目还是挺不错的。也很感谢能有这样一个机会对此有更多的了解,增长了知识。---- 韩江帆 PB13214064

在这次活动中,通过对CPU原理的学习,最终在老师的指导下,制作了一条指令的CPU,并对Verilog的硬件编程有了一些初步的了解,虽然离最“原始”的8086还是有着极大极大的差距,但是,了解CPU的基本结构组成、状态机、如何编写指令等还是对我很有帮助的。非常感谢实验中心给我们提供这样的机会,让我们在课下还能了解如此多对我们有帮助的知识,从另外一个角度看自己的专业,往往能加深理解,会有着意想不到的收获,我认为这是个非常有意义的事。---- 古纾旸PB13000607