信息技术在当今社会发挥着越来越重要的作用,CPU作为核心技术之一,它的结构原理是计算机领域从业人员必备的专业基础知识。课程以行业先进且极具发展潜力的开放RISC-V为CPU设计的目标,从基本的逻辑电路设计开始,逐步构成计算机部件,最终汇聚为CPU。课程配套远程FPGA实验平台,学习者通过浏览器操作云端真实实验板,与慕课平台配合实现完全线上的硬件实验教学。
通过课程的学习和训练,可以基本掌握Verilog/SystemVerilog硬件描述语言,能够用硬件描述语言设计逻辑电路和计算机部件,从设计的角度深刻理解CPU硬件结构和指令系统之间的内在联系,了解计算机的组织结构和工作原理;在完成设计挑战的同时,提升动手能力和分析问题、解决问题的能力,培养自主学习的钻研精神和创新意识,了解芯片行业生态,树立科技强国的使命担当。
本课程采用“范例-任务”教学法,每一个实验项目都经过精心的设计,先给出一个参考范例,再布置一个相关的设计任务,配合视频讲解和演示;实验项目之间环环相扣、循序渐进,像搭积木一样逐渐完成CPU设计。本课程内容可用作《计算机组成原理》、《数字逻辑电路》等课程配套的实验和课程设计;低起点、高落点的实验设计,使得该课程也适用于对CPU感兴趣的社会学习者。