模型机设计

一、实验课程基本信息

课程编号：201910600733

课程中文名称：模型机设计

课程性质：专业选修课程

开课学期：6

课内学时：32,实验 32 学时

课外学时：32 学时

学 分：1

是否独立设课：是

主要面向专业：计算机科学与技术、软件工程、信息安全

二、先修课程

计算机组成原理、计算机硬件综合课程设计

三、实验课程目标

模型机系统课程设计主要研究如何利用可编程技术构建模型机系统，在 FPGA 开发环境中设计仿

真模型机系统功能。本课程设计的目标是使学生具备应用计算机组成原理基础知识和可编程技术的

能力，能够解决模型机系统设计过程中的电路设计、编译、仿真和调试等问题。培养学生综合运用

计算机组成原理知识来分析和解决工程技术问题的能力，锻炼学生的模型机系统设计能力和计算机

硬件设计能力，强化学生的系统意识。

（1）了解 FPGA 器件基本原理与结构，熟悉 FPGA 软件开发环境、开发流程和 EDA 实验台基本结

构和使用方法。

（2）了解和熟悉计算机组成原理基础理论知识。掌握计算机基本功能部件的工作原理和设计方

法。了解微控制器部件的工作原理及其设计方法。掌握指令集设计方法和微程序设计方法。

（3）掌握模型机系统设计方法，分析、排除各种实验故障，利用模型机指令集编写具有运算和

控制等功能的应用程序。完成软件仿真和实验台测试。

（4）掌握 FPGA 开发技术，能够对模型机系统进行扩展，优化设计仿真方案，具备计算机硬件

设计工程意识，锻炼实践和创新能力。