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龙芯自主指令系统架构LoongArch单周期处理器设计

龙芯中科
教师

龙芯中科

类别

CPU

最后更新

2025-04-11

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关于课程

本课程聚焦龙芯自主指令系统架构LoongArch,系统讲解单周期处理器的设计与实现方法。通过理论结合实践,学员将掌握LoongArch指令集的核心原理、硬件逻辑设计流程以及基于Verilog的硬件描述语言应用。课程涵盖指令译码、运算单元搭建、存储器控制等关键模块,并通过分阶段实验验证处理器功能。适合希望深入理解处理器设计逻辑、探索国产自主架构的工程技术人员及学生,助其从零构建完整的单周期处理器模型。

你会学到什么?

  • 学员将掌握LoongArch指令系统的架构特点与设计逻辑,能够独立完成单周期处理器的模块划分与硬件描述语言(Verilog)编写。具体包括:指令译码与执行单元的协同设计、算术逻辑单元(ALU)及存储器控制器的实现方法、基于测试平台的功能验证流程。课程通过真实案例解析,帮助学员理解处理器设计中的时序优化、模块复用等工程实践技巧,并最终输出可运行的单周期处理器仿真模型。

特色亮点

  • 聚焦国产自主架构:以龙芯LoongArch指令集为蓝本,解析国产处理器设计核心技术,填补相关领域教学资源空白。
  • 全流程实战导向:从指令集解析到模块联调,通过分阶段实验完整复现单周期处理器设计,配套测试代码与仿真环境。
  • 讲师工程经验沉淀:课程结合龙芯中科研发一线案例,提供处理器设计中常见问题的解决方案与优化思路。
  • 模块化学习路径:按“指令译码→运算单元→存储控制→系统集成”分步教学,降低复杂度,适合零基础进阶。

技能要求

  • 数字电路基础:了解组合逻辑、时序逻辑、冯·诺依曼架构等概念(无需深入半导体物理)。
  • 编程思维:具备C语言或Python基础,能理解算法逻辑与模块化设计思想。
  • 硬件描述语言:对Verilog/VHDL语法有初步接触(课程提供核心语法快速回顾)。
  • 学习适应性:接受理论与实践结合的学习方式,愿意通过调试解决设计问题。
  • 课程设计兼顾入门与进阶需求,通过案例驱动教学逐步提升复杂系统设计能力。

受众群体

  • 本课程面向电子工程、计算机科学、微电子及相关专业的高年级学生、研究生,以及嵌入式系统开发工程师、芯片设计爱好者。适合对处理器架构设计、国产自主指令系统(如LoongArch)或硬件描述语言(Verilog)感兴趣的群体。无需深入的芯片制造知识,但需具备基础数字电路逻辑与编程思维。
  • 版权说明:本课程版权归属讲师及龙芯中科,内容仅供学习使用,未经许可不得用于商业用途。

课程大纲

龙芯自主指令系统架构LoongArch单周期处理器设计

  • 第一课
    57:58
  • 第二课
    35:59
  • 第三课
    48:19
  • 第四课
    01:29:01
  • 第五课
    01:17:58

讲师简介

龙芯中科
龙芯中科
0 Rating 12 课程 0 学生

龙芯中科面向国家信息化建设需求,面向国际信息技术前沿,以创新发展主题、以产业发展为主线、以体系建设为目标,坚持自主创新,全面掌握CPU指令系统、处理器IP核、操作系统等计算机核心技术,打造自主开放的软硬件生态和信息产业体系,国家战略需求提供自主、安全、可靠的处理器,为信息产业的创新发展提供高性能、低成本的处理器和基础软硬件解决方案。2001年,中国科学院计算技术研究所开始研制龙芯处理器,得到了中科院知识创新工程、863、973、核高基等项目大力支持,完成了十年的技术积累。2010年,在中国科学院和北京市政府共同牵头出资支持下,龙芯开始市场化运作,对龙芯处理器研发成果进行产业化。

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课程包含:
讲座 5
技能 所有级别
证书 Yes
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