【虚拟仿真实验指导手册1】是一份针对冯诺依曼计算机指令执行的实验手册,旨在帮助学生理解和掌握计算机系统的基础知识,特别是冯诺依曼体系结构和深度学习中的卷积计算。实验通过虚拟仿真环境,使学生能够在交互中学习和实践。 实验目标在于让学生深入理解冯诺依曼体系结构的三大原则:二进制逻辑、程序存储执行以及计算机的五大部分(运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备)。通过虚拟仿真,学生可以直观地看到计算机如何执行指令,如何处理数据,以及如何进行卷积计算,这对于理解现代人工智能和深度学习中的计算过程至关重要。 实验要求学生具备一定的基础知识,如冯诺依曼体系结构、卷积运算流程,以及基本的计算机系统和指令操作。在实验过程中,学生需要进入全屏模式,仔细阅读引导页面,按照指示进行操作。实验分为学习模式和测评模式,学习模式主要是理论知识的掌握,而测评模式则需要学生运用所学知识解决具体计算任务,如卷积计算。 实验方法采用了基于冯诺依曼体系结构的模型机,设计了专门的指令集。学生需要设置系统参数,编写指令,通过实际操作来深入理解计算机系统的工作原理和卷积计算流程。实验中需要注意的是,账号注册时的用户名、姓名和学校选择,以及在测评模式下卷积计算的特殊处理。 实验内容包括两个阶段:第一阶段是学习冯诺依曼计算机的基本构成,了解指令种类和执行流程;第二阶段是实际操作,完成卷积计算任务。学生需要分配存储器空间,选择并放置正确的指令,设置PC寄存器,逐条执行指令,模拟整个计算过程。 实验的具体步骤包括初始化系统,设置代码段和数据段,分析运算过程,选择和放置指令,设置指令执行起点,模拟取指、译码和执行过程,涉及Load、Store、Multi、Add等基本指令的操作。 总的来说,这份虚拟仿真实验手册提供了一个实践性的平台,让学习者能够亲手操作冯诺依曼计算机模型,从而深化对计算机系统原理和深度学习运算的理解,提升解决问题的能力。通过这样的实践,学生不仅能够掌握理论知识,还能锻炼其逻辑思维和动手能力,为将来在人工智能和深度学习领域的进一步研究打下坚实基础。
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