在现代计算机科学教育中，计算机组成与设计是一门基础且核心的课程，通常要求学生不仅理解计算机硬件的基本组成，还要掌握计算机各部件如何协同工作以及如何设计一个CPU。武汉大学开设的计算机组成与设计课程，将理论与实践紧密结合，通过课程设计的方式，让学生深入学习MIPS单周期和流水线CPU设计，以此来加深对计算机体系结构的理解。 MIPS架构是一种精简指令集计算机（RISC）架构，它的特点是简单、高效，易于教学和研究。在MIPS架构中，单周期CPU和流水线CPU是两种常见的CPU实现方式。单周期CPU设计中，每个指令都在一个时钟周期内完成，这意味着每个指令的执行时间是固定的，它简化了处理器的设计，但会降低处理器的运行频率。而流水线CPU则是通过将指令的执行过程分解成多个阶段，并在每个时钟周期内并行处理不同指令的不同阶段，从而提高了CPU的性能。 在设计CPU时，首先需要对MIPS架构的指令集有充分的理解，了解各种指令的执行过程和所需的硬件资源。接着，设计者需要设计一个指令存储器（Instruction Memory），用于存放要执行的指令；一个数据存储器（Data Memory），用于存放数据；以及算术逻辑单元（ALU），用于执行算术和逻辑运算。对于单周期CPU，所有这些组件必须在同一个时钟周期内完成一个指令的全部操作。 对于流水线CPU设计，问题变得更加复杂。需要考虑流水线的级数，包括取指、译码、执行、访存和写回等阶段，以及如何处理数据冲突、控制冲突和结构冲突等问题。流水线设计的目标是最大化指令的吞吐率，尽可能避免流水线的停滞。在设计中，必须考虑到流水线寄存器的插入、转发逻辑（forwarding logic）的实现以及冲突检测机制等关键部分。 在武汉大学的课程设计中，学生可能需要使用硬件描述语言（HDL），如Verilog或VHDL，来实现他们的CPU设计。通过编写代码来描述硬件的行为，然后通过硬件仿真软件进行验证和测试。这样的实践不仅加深了学生对CPU工作原理的理解，还锻炼了他们解决实际工程问题的能力。 该课程设计还可能要求学生完成相关的实验报告，记录他们的设计过程、实验结果和分析。通过这种方式，学生可以系统地总结学到的知识，并提升自己的表达能力。最终，这些工作将有助于学生建立起对计算机硬件设计的直观认识，为未来在计算机工程领域的深入学习和工作打下坚实的基础。 武汉大学计算机组成与设计课程的MIPS单周期和流水线CPU设计部分，不仅仅是让学生掌握CPU的设计方法，更重要的是通过这种实践活动，培养学生的系统思维和解决复杂工程问题的能力。这不仅对计算机专业的学生至关重要，也对那些希望在高科技领域发展的学生有着长远的意义。

计组头歌实验：MIPS单周期CPU设计(24条指令)(HUST)1-4关源码

用硬件描述语言（Verilog）设计单周期CPU，支持如下指令集： { lw，sw,addu，subu, ori, sll, srl, beq，bne } 用仿真软件Modelsim对汇编程序进行仿真测试. 1. 熟悉硬件描述语言（Verilog）和仿真软件Modelsim； 2. 用硬件描述语言（Verilog）设计程序计数器模块（PcUnit）； 3. 用硬件描述语言（Verilog）设计指令存储器模块（IM）； 4.用硬件描述语言（Verilog）设计寄存器模块（GPR）； 5.用硬件描述语言（Verilog）设计数据扩展模块（Extender）； 6. 用硬件描述语言（Verilog）设计运算器模块（Alu)； 7. 用硬件描述语言（Verilog）设计数据存储器模块（DMem）； 8. 用硬件描述语言（Verilog）设计控制器模块（Ctrl）； 9. 用硬件描述语言（Verilog）设计整机连接模块（Mips）； 10.完成上述汇编程序的仿真调试。

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仅是通过头歌测试的完成文件（cpu24.circ）第一关：单周期CPU(24条指令)通过测试，无其他内容~ 学习交流q2267261634

依据国外教材，数字逻辑与计算机组成原理，设计了模块化MIPS单周期处理器，最后提交实验报告

华中科技大MIPS单周期CPU-组成原理实验：1数据表示实验；2运算器实验；3存储系统实验；4CPU实验

MIPS处理器的verilog实现，这里是单周期的运作方式，流水线的运作方式后续放出。工程是ISE编辑的。

24条指令MIPS单周期CPU课程设计报告完整版