本文提出了仅使用 Logisim 模拟器在本科计算机工程的计算机组织和体系结构 (COA) 课程中设计、实现和评估 8 位 CPU 架构。使用一个模拟器的主要优点是消除了效率低下的问题,这样学生就可以更加专注于课程内容,而不必花时间学习如何使用不同类型的模拟器。为了实现这一点,我们预先设计了一个简单的 CPU 架构,并将其实现在 Logisim 模拟器中。根据之前的研究,我们选择了 Mic-1 CPU 架构,因为它是最简单的架构,可以使用 Logisim 中已经存在的许多简单逻辑门轻松构建。为了评估预期结果,我们将学生分成两个不同的组。每个组使用不同类型的学习媒体和材料,然后将他们的考试成绩和满意度进行比较。每个学生都属于只使用 Logisim 模拟器的组,获得了更高的分数,超过 50% 的学生对新的学习过程和材料感到满意。因此,我们设想这种方法将使 COA 课程的传授学习过程比迄今为止的传递过程更加高效。
摘要 — 布局是现代超大规模集成电路 (VLSI) 设计中的重要步骤。详细布局是整个设计流程中被密集调用的布局细化程序,因此其效率对设计收敛至关重要。然而,由于大多数详细布局技术本质上是贪婪和顺序的,因此它们通常难以并行化。在这项工作中,我们提出了一个并发详细布局框架 ABCDPlace,利用多线程和 GPU 加速。我们为广泛采用的顺序详细布局技术提出了基于批处理的并发算法,例如独立集匹配、全局交换和局部重新排序。实验结果表明,在 ISPD 2005 竞赛基准上,ABCDPlace 可以比使用多线程 CPU 的顺序实现快 2 × - 5 × 的运行时间,使用 GPU 可以比顺序实现快 10 × 以上,而不会降低质量。在更大的工业基准测试中,我们展示了比最先进的顺序详细布局器快 16 倍以上的 GPU 加速。 ABCDPlace 在一分钟内完成一千万个单元的工业设计的详细布局。
LEC。6.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................计算机科学基础
ALU。它由解码器、控制逻辑电路和时钟组成,以确保一切都在正确的时间发生。它还负责执行指令执行周期。寄存器阵列这是一小块内部存储器,用于快速存储和检索数据和指令。所有处理器都包含一些用于特定功能的通用寄存器,即程序计数器、指令寄存器、累加器、内存地址寄存器和堆栈指针。系统总线这由控制总线、数据总线和地址总线组成。它用于处理器、内存和外设之间的连接,以及各个部件之间的数据传输。内存内存不是 CPU 本身的实际部分,而是位于主板的其他地方。然而,正在执行的程序就存储在这里,因此是程序执行所涉及的整体结构的重要组成部分
计算机中的大多数操作(如算术或逻辑运算)都是在 ALU 中执行的。例如:假设主存储器中有两个数字需要相加。SOL:它们被带入 ALU,在那里进行实际的加法运算,然后将总和存储在存储器中,然后从那里发送到输出设备。同样,任何其他算术或逻辑运算都可以以类似的方式执行。
16.15 CPU 410-5H 的周期和响应时间 .......................................................................................... 272 16.15.1 周期时间 ................................................................................................................................ 272 16.15.2 计算周期时间 ............................................................................................................................. 274 16.15.3 通信负载 ............................................................................................................................. 277 16.15.4 响应时间 ............................................................................................................................. 279 16.15.5 计算周期和响应时间 ............................................................................................................. 285 16.15.6 计算周期和响应时间的示例 ................................................................................................ 286 16.15.7 中断响应时间 ............................................................................................................................. 288 16.15.8 中断响应时间计算的示例 ............................................................................................................. 290 16.15.9 延迟和看门狗的可重复性中断................................................................................ 291
8.4 调试模块................................................................................................................................147 8.4.1 插入/更换微型存储卡.................................................................................................................147 8.4.2 首次接通电源.........................................................................................................................................149 8.4.3 通过模式选择开关复位 CPU 存储器.........................................................................................150 8.4.4 格式化微型存储卡.........................................................................................................................154 8.4.5 连接编程设备 (PG).........................................................................................................................155 8.4.5.1 将 PG/PC 连接到 CPU 31x PN/DP 的集成 PROFINET 接口.............................................................................155 8.4.5.2 将 PG 连接到一个节点....................................................................................................................156 8.4.5.3 将 PG 连接到多个节点....................................................................................................................157 8.4.5.4 使用 PG 进行调试或维护.............................................................................................................158 8.4.5.5 将 PG 连接到未接地的 MPI 节点(不是 CPU 31xC).......................................................160 8.4.6 启动 SIMATIC Manager.....................................................................................................161 8.4.7 监视和修改输入和输出.......................................................................................................161
8.4 调试模块................................................................................................................................147 8.4.1 插入/更换微型存储卡.................................................................................................................147 8.4.2 首次接通电源.........................................................................................................................................149 8.4.3 通过模式选择开关复位 CPU 存储器.........................................................................................150 8.4.4 格式化微型存储卡.........................................................................................................................154 8.4.5 连接编程设备 (PG).........................................................................................................................155 8.4.5.1 将 PG/PC 连接到 CPU 31x PN/DP 的集成 PROFINET 接口.............................................................................155 8.4.5.2 将 PG 连接到一个节点....................................................................................................................156 8.4.5.3 将 PG 连接到多个节点....................................................................................................................157 8.4.5.4 使用 PG 进行调试或维护.............................................................................................................158 8.4.5.5 将 PG 连接到未接地的 MPI 节点(不是 CPU 31xC).......................................................160 8.4.6 启动 SIMATIC Manager.....................................................................................................161 8.4.7 监视和修改输入和输出.......................................................................................................161
A.2 电磁干扰防护 ................................................................................................................ 243 A.2.1 符合 EMC 要求的系统安装基本要点 .............................................................................................. 243 A.2.2 确保 EMC 的五项基本规则 ...................................................................................................... 245 A.2.2.1 1. 确保 EMC 的基本规则 ...................................................................................................... 245 A.2.2.2 2. 确保 EMC 的基本规则 ...................................................................................................... 245 A.2.2.3 3. 确保 EMC 的基本规则 ...................................................................................................... 246 A.2.2.4 4. 确保 EMC 的基本规则 ...................................................................................................... 246 A.2.2.5 5. 确保 EMC 的基本规则 ...................................................................................................... 247 A.2.3 符合 EMC 要求的自动化系统安装 ............................................................................................. 247 A.2.4 符合 EMC 要求的安装示例:机柜配置 ............................................................................................. 249 A.2.5 符合 EMC 要求的安装示例:墙式安装....................................................................... 250 A.2.6 电缆屏蔽................................................................................