کتاب صوتی طراحی و پیاده‌سازی معماری پردازنده‌های متن‌باز RISC-V؛ از مفاهیم پایه تا سخت‌افزار

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره طراحی و پیاده‌سازی معماری پردازنده‌های متن‌باز RISC-V؛ از مفاهیم پایه تا سخت‌افزار

موضوع کلی: علوم و مهندسی کامپیوتر

موضوع میانی: معماری سیستم‌های دیجیتال و ریزپردازنده‌ها

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی سیستم‌های دیجیتال و نمایش اعداد در پردازنده
• 2. تاریخچه و فلسفه طراحی معماری‌های متن‌باز
• 3. آشنایی با استاندارد معماری مجموعه دستورالعمل‌های RISC-V
• 4. ساختار کلی و اجزای یک پردازنده مدرن
• 5. مدل برنامه‌نویسی و ثبات‌های معماری RISC-V
• 6. مجموعه دستورالعمل‌های پایه حالت کاربری RV32I
• 7. فرمت دستورالعمل‌ها و نحوه کدگذاری در معماری
• 8. آدرس‌دهی حافظه و مدل دسترسی به داده‌ها
• 9. مبانی منطق دیجیتال و طراحی گیت‌های پایه
• 10. پیاده‌سازی واحد محاسبه و منطق ALU
• 11. طراحی مسیر داده تک‌چرخه‌ای
• 12. طراحی واحد کنترل سخت‌افزاری
• 13. مفهوم خط‌لوله‌سازی در پردازنده‌ها
• 14. چالش‌های خط‌لوله‌سازی و مخاطرات داده‌ای
• 15. تکنیک‌های مدیریت مخاطرات کنترلی و پرش‌ها
• 16. طراحی سلسله‌مراتب حافظه و کش
• 17. ارتباط پردازنده با حافظه اصلی و گذرگاه‌های سیستم
• 18. معماری واحد مدیریت حافظه و حفاظت از داده‌ها
• 19. وقفه و استثنا در معماری پردازنده
• 20. طراحی واحد کنترل وقفه و مدیریت ورودی-خروجی
• 21. مفاهیم پایه زبان توصیف سخت‌افزار Verilog
• 22. پیاده‌سازی ثبات‌ها و فایل ثبات در Verilog
• 23. مدل‌سازی رفتاری و ساختاری ALU در Verilog
• 24. طراحی واحد کنترل با استفاده از ماشین حالت متناهی
• 25. شبیه‌سازی و اعتبارسنجی طراحی پردازنده
• 26. استفاده از ابزارهای متن‌باز در طراحی دیجیتال
• 27. مبانی تست و دیباگ سخت‌افزار طراحی شده
• 28. بهینه‌سازی توان مصرفی در معماری پردازنده
• 29. ملاحظات طراحی برای سیستم‌های نهفته و بلادرنگ
• 30. بررسی الحاقات استاندارد معماری RISC-V
• 31. پیاده‌سازی دستورالعمل‌های ضرب و تقسیم
• 32. مدیریت حافظه در سیستم‌های چندپردازنده‌ای
• 33. مفاهیم همگامی و قفل‌های سخت‌افزاری
• 34. مبانی طراحی پردازنده‌های فوق‌اسکالر
• 35. بررسی چالش‌های پیاده‌سازی سخت‌افزاری در FPGA
• 36. آماده‌سازی پروژه نهایی طراحی هسته پردازنده
• 37. تلفیق اجزا و تست یکپارچگی سیستم
• 38. ارزیابی کارایی و تحلیل گلوگاه‌های طراحی
• 39. امنیت در معماری سخت‌افزار و روش‌های مقابله با نفوذ
• 40. مستندسازی و استانداردهای طراحی در صنعت ریزپردازنده