一种快速的浮点乘法指令设计方法

为解决TEC-XP16教学机缺少浮点乘法指令的问题,基于TEC-XP16教学机,提出微程序控制器中32位浮点乘法指令的一种快速的设计方法.为解决人工方式将每条汇编指令转换成一条或多条微指令速度慢且容易出错等问题,提出一种能够根据汇编程序自动生成微程序的方法.为解决手工修改控制器ABEL语言源程序速度慢及容易出错等问题,...     

TEC-XP16教学机上C语言运行环境的实现

在TEC-XP16教学机中,已经利用教学机的汇编指令实现了BASIC语言解释执行程序,能够运行BASIC语言程序。为了支持使用更广泛的C语言程序的运行,在BASIC语言解释程序基础上,利用教学机的汇编指令设计C语言解释程序,能够在TEC-XP16教学机上执行C语言程序,能够支持while循环语句、if语句、函数调用,支持按值传递和按地址传递2种函数参数传递方式。在TEC-XP16教学机模拟软件上对C语言程序进行仿真运行,仿真结果表明所设计的C语言解释程序能够支持C语言程序在TEC-XP16教学机上的正确运行。     

微程序控制器扩展指令研究

在控制器中设计新指令是控制器教学中比较难的内容。为解决TEC-XP16教学机缺少乘法指令和除法指令的问题,基于TEC-XP16教学机,介绍微程序控制器的基本组成与工作原理,分析在微程序控制器中扩展指令的主要过程,提出一种微程序控制器中MUL乘法指令与DIV除法指令的设计方案;以扩展MUL乘法指令为例,详细介绍在TEC-XP16教学机微程序控制器中设计实现扩展指令的完整过程;以实验方式验证了所设计和实现的乘法指令与除法指令的功能。所提出的设计方法对微程序控制器部件的教学与实验有一定的指导作用。     

浮点运算软硬件实现方法的教学实践

结合计算机科学"计算机组成与系统结构"课程教学,介绍了定点运算器实现浮点运算的软硬件教学实践。理解浮点运算器的硬件设计基本原理,进而明确计算机逻辑电路设计与软件编程相互转换机制,硬器件的发展是推动系统前进的关键因素和主要动力,同时,硬器件的发展促进了算法、计算机语言和软件的发展。基于此,提出科学合理的授课内容、教学模式和方法,并探讨课程教学理念。     

基于TEC-2000教学机的指令扩展研究

《计算机组成原理》实验教学是基于TEC-2000教学机进行的。基于TEC-2000教学机进行指令扩展的研究,对学生掌握计算机各部件的工作原理及培养学生的设计、创新能力有一定的现实意义。     

CPU与简单模型机设计实验中的关键问题分析

模型机设计实验是计算机组成原理实验中的一个综合性较强的实验,要求学生在掌握各部件单元电路的基础上,构建一台模型计算机。文章选用TD-CMA实验教学系统,针对采用微程序控制器设计的CPU与简单模型机设计实验,从连线排查、指令设计、微程序设计、指令控制、程序运行等方面分析该实验中的关键问题,并给出每个问题的解决方法。     

普及型教学计算机系统的设计与实现

文章介绍了对计算机硬件系列的课程教学和实验研制的一种全新的实验计算机系统。该计算机８位字长,硬件（包括ＣＰＵ）子系统和软件（包括指令系统）子系统完全自行设计,配置合理,设计新颖,实验性能强。运算器部件选用位片结构器件实现,控制器部分采用微程序或组合逻辑方案实现,在监控程序支持下,能接入多种外设,在不同方式下完成输入／输出操作。有比较高的性能／价格比,使用效果令人满意。     

TEC-2000教学机指令扩展设计性实验的研究与实践

《计算机组成原理》课程是大专院校计算机专业主干必修课程,其实验教学更是教学的重点内容。我校实验教学内容主要是基于清华大学TEC-2000教学机而开展进行的。本文针对教学机设计性实验进行了研究与实践,对《计算机组成原理》课程的实践教学具有一定的指导意义。     

非计算机专业第二程序设计语言"速成"教学探索与实践

在信息技术快速发展的背景下,学校积极探索适应社会需求人才的培养模式,每学年设置一个实践学期,针对电商专业拟定了电商数据采集与分析的实践项目。在学生已经有了学习C#程序设计语言的基础上,对Python程序设计语言速成教学模式进行了探索。在对学生进行课前调研的基础上,摸清学生的基础,据此制定了通过打牢基础、思维培养、能力强化3个阶段,采用对比教学法、范例教学法、任务驱动教学法3种方法有效衔接的教学模式,取得了预期的教学效果。     

基于浮点数机内编码的快速排序方法

本文提出一种可对任意分布的浮点数进行排序的快速排序方法,它基于浮点数的机内编码,具有速度快、实现简单、实用的特点。其时间复杂度为O(n),在对不同分布的随机浮点数进行的排序实验中,其速度是快速排序的数倍。同时,本算法思想还可用于双精度数、整数、字符串等类型数据的排序。     

基于嵌入式方法的浮点单元验证系统设计

浮点单元的验证是最具挑战性的任务之一。基于Xilinx FX系列带powerpc 405硬核的FPGA,利用嵌入式系统开发套件EDK,设计了一个嵌入式系统对浮点单元进行验证。验证原理为把用户IP(被测浮点单元)通过APU控制器连接到powerpc 405处理器核,编写测试程序,通过自定义指令对用户IP进行访问,根据程序的运算结果判断被测IP的正确性。     

一种关于浮点乘加的测试方法

目前浮点乘加部件的算法研究和实现已成为高性能微处理器研究的热点之一,对其进行测试也显得尤为重要和必要。论文介绍了一种浮点乘加的测试方法,并从特殊值和随机数两个角度进行测试。     

基于指令相对吞吐率的虚拟机检测方法

对于常见的虚拟机检测方法仅适用于特定配置的虚拟机的不足,设计并实现一种基于特权指令与非特权指令的相对吞吐率变化的检测虚拟机的方法,检测过程采用查询-验证的方式。该方法可以成功地分辨出物理机环境与虚拟机环境的不同,并且事先只需了解较少的待检测目标的配置信息,对不同硬件配置的依赖性较小。     

基于RISC-V浮点指令集FPU的研究与设计

针对目前浮点运算软件实现速度慢,不能满足嵌入式处理器实时性要求以及运算种类有限等问题,提出了一种基于RISC-V指令集的浮点处理器,能够执行加法、减法、乘法、除法、平方根、乘累加以及比较运算,完全符合IEEE 754-2008标准.在VCS仿真环境下对浮点处理器进行了功能验证,各模块均能满足正确性要求.将浮点处理器与一...     

汇编语言程序设计双语教学探索

在总结汇编语言程序设计课程双语教学实践的基础上,本文对计算机专业课程的双语教学可行性进行了讨论,对教材遴选、课堂教学方法以及实验教学措施进行了研究。教学效果表明,计算机专业课程采用双语教学提高了学生直接使用英语学习专业知识的能力,有利于计算机学科教育与国际接轨。     

一种基于全局代表点的快速最小二乘支持向量机稀疏化算法

非稀疏性是最小二乘支持向量机（Least squares support vector machine,LS-SVM）的主要不足,因此稀疏化是LS-SVM研究的重要内容.在目前LS-SVM稀疏化研究中,多数算法采用的是基于迭代选择的稀疏化策略,但是时间复杂度和稀疏化效果还不够理想.为了进一步改进LS-SVM稀疏化方法的性能,文中提出了一种基于全局代表点选择的快速LS-SVM稀疏化算法（Global-representation-based sparse least squares support vector machine,GRS-LSSVM）.在综合考虑数据局部密度和全局离散度的基础上,给出了数据全局代表性指标来评估每个数据的全局代表性.利用该指标,在全部数据中,一次性地选择出其中最具有全局代表性的数据并构成稀疏化后的支持向量集,然后在此基础上求解决策超平面,是该算法的基本思路.该算法对LS-SVM的非迭代稀疏化研究进行了有益的探索.通过与传统的迭代稀疏化方法进行比较,实验表明GRS-LSSVM具有稀疏度高、稳定性好、计算复杂度低的优点.     

一种基于双模式虚拟机的多态Shellcode检测方法

近年来,Shellcode攻击通常利用多态技术进行自我加密来绕过网络层设备的检测,而现有检测方法无法区分多态Shellcode与加壳保护代码.提出了一种基于双模式虚拟机的多态Shellcode检测方法,该方法改进了现有的GetPC定位机制,实现了Shellcode的初步定位,通过IA-32指令识别对网络流量的进行进一步过滤,利用有限自动机及其判别条件实现虚拟机控制流模式和数据流模式之间的切换,并通过结合现有的特征匹配技术实现对多层加密的多态Shellcode的检测.实验结果表明,针对大量真实的网络数据,该方法在保证高检测召回率的同时,能够实现对多态Shellcode与加壳保护软件的有效区分,避免了对正常流量的误报行为,并且时间开销介于静态分析与动态模拟之间,为网络层检测多态Shellcode提供了一种有效方法.     

基于归并优化的快速特征点匹配算法

在使用点特征进行图像匹配的过程中,初始提取的特征点的数量和质量决定了最终的匹配速度和匹配精度.针对这一特点,本文提出对初始提取的特征点集首先进行动态的分块归并优化,然后使用改进的分层投影匹配算法对图像进行粗匹配,最后通过极线约束得到鲁棒的匹配结果.实验表明,本方法在对纹理丰富、尺寸较大的图像进行匹配时,大大提高了运算的速度,同时又保持了匹配的精度.     

基于STM32焊管机压力监测系统的设计

为提高管坯的质量及焊管机的工作效率,设计了一种针对焊接区域压力的自动监测系统。系统以STM32F746IGT6型MCU为核心,利用AD4003型A/D转换模块和电阻应变式压力传感器实现多点压力采集,辅以电磁式有源蜂鸣器进行超压报警,采用TFT液晶显示屏显示数据。研究并阐述了焊接区域压力的自动监测、数据传输及数据处理等。测试结果表明,该系统较好地实现了压力信号的在线精确测量和超压报警功能,且结构简单可靠,具有推广应用价值。