在閱讀本文之前，推薦先閱讀筆者的另一篇文章：《計組碎碎念》，了解北航計組課設內容全貌。
閱讀本文，您的收獲可能有：從課下測試部分，了解一些用logisim畫電路實現功能的部分可能出現的bug以及修復方法；從課上測試部分，了解一下課上測試的問題類型以及可能出現的bug，知道怎么准備課上測試。
課下測試部分：
P0課下測試部分的題目是CRC校檢，4-bit ALU，GRF，正則表達式匹配。
CRC校檢：
這個題比較簡單，在這個題之前有一節講解搭建CRC校檢電路的教程，該教程的意義不只是告訴我們CRC咋搞，它更重要的意義在於：告訴我們設計出符合題目要求電路的基本步驟：找輸入輸出（有哪些？多少位？）、分析輸入與輸出的關系（暴力真值表 or 找到計算規律，比如模2除法）、分塊搭建（和程序設計里寫函數並調用類似），測試（平凡數據、極限數據、非法數據、搭測試電路自動化測試）。注意，電路是解決問題的一種工具，而不是解決問題的方案，通俗一點來說就是給你一把槍並不代表你能打中人。所以，在搭建電路之前，一定要把問題的模型抽象出來，算法想清楚（最好寫一下），這樣就相當於保證了你掌握了射擊技術，這時拿到槍，才有更高的概率打中人。
經驗教訓：在看CRC前面的教程的時候，以為只能是8位數，所以在模2除法之前沒有對8位的原數據幀進行補0操作，導致錯誤（題目其實已經提示要補成11位了但我只是認為只要結果是11位就好）；模2除法開始沒有看懂余數的生成規則。
4-bit-ALU：
這個題算是一個水題吧，只讓實現四位的加減法，與，或運算，考慮到logisim中有現成的加減法器，所以這個題很容易過去。唯一可能注意的地方，就是模塊的appearance，如果不對應的話必定會錯得很離譜。
關於ALU，說說logisim自帶的比較器吧，這個比較器默認是有符號數比較，所以使用時一定要注意是否需要修改其工作狀態。
實現GRF：
（部編版語文教材《童趣》插圖）
余憶童稚時，能張目對日，明察秋毫…………不好意思走錯片場了。。。
這個題不算難，但卻足夠繁瑣。從入手到AC，我大約用了三個小時。雖然最后是交了第二次就過了（第一次忘了把自己測試用的時鍾去掉了，第二次把時鍾改回普通輸入之后就對了），但是期間是踩了很多的坑。下面把此題的坑點總結一下。
第一，時鍾的給予者沒有搞對。根據題中給出的測試電路，我們發現測試用的時鍾是測試電路給出來的，所以我們只需要用一個普通的輸入去接受這個時鍾信號就可以了，而不必自己加時鍾。
第二，DMX的使用。之前就知道DMX似乎有一個Three state的選項，但是不知道有什么用處，直到今天在某位大佬的評論中才明白：如果Three state勾選為yes，那么DMX輸出端沒有被選中的路徑會保持原來的值不變，這樣就實現了本題的重要需求：根據A3的值不僅要將數據寫入到相應的寄存器中，同時還保持其它寄存器不變。 有些同學是最開始沒想到這一點，所以提交出錯，而我是想到了這一點，苦於不知道如何實現這個功能而去評論區找靈感，才發現這個簡單方法，並知道了Decoder同樣擁有三態選項。多讀官方幫助文檔，會有很多好處的！
第三，別一用tunnel就興奮，這玩意兒確實省事兒，但是你不能用着用着忘了自己要干啥，以至於腦子抽筋把32位輸入用spliter拆開了，題目中本來就要求32位輸出，別忘了任務！
第四，還是模塊的appearance，這種比較復雜的，一定要看測試電路怎么設計的，然后在appearance中逐個檢查看看接口是不是對應的！！！
正則表達式匹配：
吸取了CRC的經驗，先認真讀了題，了解了正則表達式的生成規則，以及檢驗規則：在輸入到某一個字符x的時候，發現從這個字符前面的某個字符y開始，一直到x所組成的字符串如果符合要求，就輸出1。本題要求同步復位，是一個容易錯的地方：一是可能會忘記按同步復位連，二是即使想同步復位但連錯了。我屬於后者。不知為什么我這個題用到了15個狀態，要不是有analyse circuit我就死了
//10月16日補充：確實是我狀態想多了，其實我那個本質上是個Moore型狀態機，改成Mealy型之后瞬間15->7，然后經過室友的優化，合並了狀態，最后只用3個狀態就結束了（主要是對b的處理以及Mealy型本身省狀態的優勢）
經驗教訓：1.有限狀態機搭建關鍵操作：
只有狀態存儲電路中有寄存器，也就是說，在搭建狀態轉移電路時，可以使用analyse circuit，注意先把輸入數據全部用spliter分開 （這條純屬廢話，只是提醒我這個好久沒搭建過狀態機的人）
填寫真值表的時候，操作規模主要取決於輸入的個數，如果輸入為n個，輸出為m個，則需要操作的次數為m*2^n，所以一般不超過7個輸入都可以接受，不要太害怕
狀態少可以用獨熱編碼，狀態多就必然得用二進制編碼或者其他更優秀的編碼
看清楚是搭建Moore型還是Mealy型狀態機，這兩種狀態機的輸出不同，Mealy型狀態機設計輸出的時候需要傳遞寄存器保存的狀態以及當前輸入
如果在搭建完畢狀態轉移電路之后發現自己類型搭建錯誤了，不要着急，這兩種類型的狀態機的狀態轉移部分基本是一樣的，所以可能不需要修改狀態轉移電路
有限狀態機中的同步復位：一種實現方法：二選一多路選擇器法。利用復位信號reset選擇是輸出算出的狀態（即狀態轉移電路剛算出來的下一次的狀態）還是初始置零狀態。
看圖便於理解：
（某巨佬的圖）
下面是我對於該同步復位方法的應用（看中間）
Warning:錯誤的“同步復位”：首先如果僅僅將CLR與寄存器的reset相連肯定不能實現同步的操作，比如在時鍾處於某個電平時，如果CLR置1，那寄存器狀態會立馬改變，不能按照題目要求的在時鍾上升沿才實現復位操作。 其次，如果上面直接連reset行不通，很容易想到直接在CLR后面加一個寄存器，然后同步清除狀態寄存器的值，但是這個方法也有問題，雖然在CLR為1時復位寄存器沒有問題，但是由於CLR置0之后需要一個上升沿才能到reset，這個上升沿狀態寄存器是不能存儲狀態的，所以后面要延遲了一個周期，所以這種方法也不是同步的，這樣的話輸出就有可能出錯。
2.模塊外觀的重要性：模塊和要求的有一點不一樣，就會running time error輸出xxxxx。看測試電路是怎么連接的，別輸入的順序連接反了，不然也是running time error
備戰P0心情：今天嘗試重做斐波那契數列，結果從七點搭到十一點，愣是沒有搭出來，心情爆炸，感覺自己會死在P0上，希望周四不要涼涼。學會兒競賽換換腦子。
課上測試部分：
第一題：題面大概是有一個售貨機，你只能往里面不投幣，投一元，投兩元，投五元，只要大於等於5元就要使得出貨信號dispense為1，然后找錢信號1,2,4相應的給出。題目要求異步復位，要求一旦出貨之后，就需要讓售貨機下一個狀態無條件變成初始的沒有接收到錢的狀態，並且忽略剛變回初始狀態的時候的投幣（應該是這樣，題面有點記不清楚了），要求使用moore型狀態機實現。
本題有很多同學最開始搭成了mealy型狀態機，但是這樣似乎是過不了的，不妨舉一個例子：假設現在已經投入了4元，即now_state=4，即狀態存儲電路里面現在存儲的是4，我們現在輸入1元，那么由於mealy型狀態機的輸出與輸入和當前狀態有關系，故輸出變為dispense=1，考慮這時候的狀態轉移電路，是一個state=5與一個1元輸入進行運算，得到state=0，即這時候state=0到了存儲電路的左邊，但目前state里面還是4，等到下一個時鍾上升沿來臨的時候，我們給一個輸入，比如輸入為5元，我們希望這個輸入被忽略掉，並且輸出dispense=0，但是事實上，dispense是state=0與輸入1共同決定的，實際上此時卻是輸出了dispense=1，與題目要求不符，所以mealy型就炸了。下面給出mealy型的圖以便於思考這個錯誤例子。
關於正解，其實就是按照moore型直接搭建即可。狀態有0-9這十個，輸入有四種，由狀態和輸入用真值表畫出來狀態轉移電路，然后利用現在的狀態列出輸出的四個值的真值表（注意理解moore型狀態機），狀態轉移部分記得把reset直接連到寄存器的reset上面（異步復位），自備時鍾（看測試電路可以知道需要自備時鍾，其實題目中也說了）,最后在主電路里把各個模塊拼接起來，檢查一下模塊名字，appearance，就可以了。這個題的提問有問到如何進行單步調試（ctrl T調時鍾），如何查看單步調試的時候子電路的狀態（右鍵單擊某個子電路，點view xxxx），以及logisim自帶加法器對於有符號和無符號運算的區別（感覺最后一個問題好迷啊，我記得那個加法器不能選擇有符號無符號的，我就回答了Logisim自帶加法器默認為無符號運算……然后我人就沒了，助教讓我再看看。。。。后來我發現這好像和符號沒關系，比如1001+0111,結果是0000,理解成有符號的話，就是進位進沒了，理解為無符號,就是0111-0111=0000，跟符號沒關系，看來是我理論課太摸了）
第二題：大概的意思是通過理解下圖所示的邏輯左移的電路，去設計一個算數右移電路。
（方框中自己腦補DMX）
先講一下這個圖中的移位器怎么實現的。看第一組（最左邊兩個）spliter，那個錯開一位連接是容易理解的，移位嘛。由於是邏輯左移，所以最低位的數據會往高位處移動，以至於低位會沒有數據，沒有數據我們需要補上0。右邊三組spliter類似。通過觀察，我們發現這幾組分別錯開了1,2,4,8位，然后又注意到下面的4位選擇信號分別控制四組DMX的輸出，我們大概明白了，這個移位是用位的權重來看到底需要移多少位的。假設大家已經腦補了DMX,我們不妨用一組數據試試，比如選擇信號為1001，那么，最左邊和最右邊的DMX都是選擇的下路輸出，上路呢，根據DMX的特性，我們知道輸出是0.由於是從下路輸出的，所以這組數據通過第一組spliter發生了1位的位移，之后再和0做按位或運算（就是得到自己本身）。這樣就把1位移位傳給了下一組spliter。而下一個DMX選擇的是上路（因為1001，這一位是0），所以數據沒有被移位，就傳到了或門，和0進行按位或，得到本身，即相當於1001的第二位0使得未發生移位運算。第三組類似。第四組類似地，由於被選中了下路，所以數據進入spliter發生了8位位移，正好對應了1001最高位1，綜上，數據移動了9位(1001)。
明白了上面給出的移位原理，我們就容易搭建移位電路了，不再過多解釋。唯一需要解釋的一點是，算數右移，意味着我們不是補0，而是補符號位，即負數補1，正數補0。這樣的話，我們就不能給spliter接常數0了，而是應該接常數1邏輯與符號位，這樣我們就可以補符號位了。另外，我們不用把數據轉成補碼，直接做即可。雖然本題不讓用Logisim自帶的shifter，但是你可以先用那個東西試一試，看看算術移位是什么意思，然后再去搭建，就不會有那么多問題了。
如果沒看懂上面的講解，還有一個暴力打表法：搭建一個只能將這個8位數據移動一位的電路，然后在主電路里堆8個，把每一步移位的結果都接到一個8位的MUX上，用選擇信號直接選擇答案（打表法）。很暴力，但是，助教問答的時候涼了不怪我哦。
第三題：
考察浮點數相關的知識，理論課上有講過浮點數的表示，當時雖然聽課的時候沒有摸，也問了老師相關的問題，但是我對於這個題里面的補碼=expontent-01111 有點不太理解。這個題我場上沒做出來，加時也沒用。題面在宿舍里，回去之后再補上題面，並且說說自己的想法。希望大佬們會的能給我講講為啥這個補碼要這樣算（我記得和課上講的不太一樣，雖然我們可以無視這一點，直接拿這個公式去做）。