6
อะไรคือข้อดีของการใช้ FPGAs ผ่าน TTL ในสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์บทนำ?
ฉันสอนหลักสูตรสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์เพียงวิชาเดียวที่วิทยาลัยศิลปศาสตร์ หลักสูตรนี้เป็นวิชาบังคับสำหรับวิทยาการคอมพิวเตอร์รายใหญ่และรายย่อย เราไม่มีวิศวกรรมคอมพิวเตอร์วิศวกรรมไฟฟ้าหลักสูตรฮาร์ดแวร์อื่น ๆ ฯลฯ เป้าหมายหลักของฉันในหลักสูตรนี้คือเพื่อให้นักเรียนเข้าใจจนถึงระดับประตูการทำงานของคอมพิวเตอร์ซึ่งฉันเชื่อว่าพวกเขาเรียนรู้ได้ดีที่สุดผ่านห้องปฏิบัติการฮาร์ดแวร์และ ไม่เพียงแค่ผ่านตำราเรียน (การจัดระเบียบและการออกแบบคอมพิวเตอร์โดย Hennessy และ Patterson) เป้าหมายรองของฉันคือการทำให้พวกเขาตื่นเต้นเกี่ยวกับสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์และเพิ่มความตื่นเต้นเกี่ยวกับวิทยาการคอมพิวเตอร์ การเตรียมความพร้อมสำหรับอุตสาหกรรมโดยตรงไม่ใช่เป้าหมายแม้ว่าจะเป็นการกระตุ้นให้พวกเขาศึกษาสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์มากขึ้นก็ตาม โดยทั่วไปนักเรียนไม่ได้มีประสบการณ์ในการสร้างอะไรเลยหรือเรียนหลักสูตรห้องปฏิบัติการระดับวิทยาลัย โดยทั่วไปแล้วนักเรียน 10-15 คนจะเรียนหลักสูตรต่อภาคการศึกษา ฉันสอนวิชานี้มาตั้งแต่ปี 2541 ในลักษณะที่คล้ายกับวิธีที่ฉันสอนสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์ดิจิตอลในช่วงปลายทศวรรษ 1980 ที่ MIT: การใช้ชิป DIP TTL บนแผงวงจรขับเคลื่อน ในการมอบหมายห้องปฏิบัติการฮาร์ดแวร์ครั้งแรกนักเรียนจะสร้าง adder แบบเต็ม ประมาณครึ่งภาคการศึกษาพวกเขาเริ่มสร้างคอมพิวเตอร์อย่างง่ายพร้อมชุดคำสั่ง 8 บิต เพื่อลดการเดินสายไฟฉันได้จัดเตรียม PCB พร้อมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางอย่าง (flip-flop D สองตัว, LS 181 ALU 4 บิตสองตัวต่อสายเข้าด้วยกันเพื่อทำหน้าที่เป็น 8 บิต ALU และบัฟเฟอร์ tri-state) ในห้องแล็บแรกพวกเขาได้รับสัญญาณควบคุม …