计算机组成原理虚拟仿真实验平台产品系统Vibe Coding

项目面向高校计算机组成原理与数字电路课程的实验教学环节，契合国家"虚拟仿真实验教学 2.0"建设方向。传统教学依赖物理实验箱与 FPGA 开发板，存在设备数量受限、维护成本较高、远程与居家场景无法上手、实验过程不可回放等问题；现有同类工具多为国外软件（如 Logisim、Proteus 等），元件库与教学流程难以贴合国内高校教材体系，尤其在微程序控制器、运算器等中国教材特色内容上覆盖不足。平台从国内课程实际需求出发，将完整的硬件实验环节迁移到浏览器端，学生可在网页中自由搭建电路、运行仿真、提交实验作业，教师可统一下发任务并完成自动评测，覆盖从基础门电路、组合逻辑、寄存器、存储器到微程序计算机的完整教学链路，降低学校实验设备采购与维护负担。

平台提供完整的电路设计、仿真与教学评测工作流，主要功能模块包括：
1、可视化电路编辑器：支持元件拖拽、自由连线、属性面板配置、画布平移缩放、多选与批量操作等常用编辑能力；
2、本土化元件库：覆盖逻辑门、触发器、寄存器、计数器、存储器、运算器、微程序控制器等 39 类常用元件，紧贴国内计算机组成原理与数字电路教材体系；
3、仿真运行引擎：支持单步执行、连续仿真、时钟时序控制，元件状态、信号电平与总线数据均可实时可视化呈现，便于学生直观理解电路行为；
4、实验任务系统：教师端可下发指定实验任务，平台自动校验学生提交答案并即时反馈，形成"教学—练习—批改"闭环；
5、工程文件管理：支持电路工程的本地保存、加载、导入导出与历史版本兼容，方便师生跨设备协作使用；
6、轻量化部署：采用纯前端架构，可作为静态资源托管至任意 Web 服务器或校园内网，无需后端服务与数据库，便于学校 IT 部门快速接入与维护。

本人主导项目的整体设计与前端开发，负责产品形态规划、交互设计、技术选型与核心模块编码，具体工作如下：
1、技术栈：基于 TypeScript 构建前端工程，使用 HTML5 Canvas 实现电路画布的自绘渲染，整体采用纯前端架构，可静态部署，无服务器依赖；
2、架构设计：采用主线程与独立计算线程（Web Worker）解耦的方案，将编辑、渲染、用户交互与仿真计算分离，避免大规模电路下页面卡顿，保障操作流畅度；
3、元件体系：设计可扩展的元件注册机制，新元件接入仅需补充元数据与端口定义即可纳入仿真与渲染流程，目前已覆盖 39 类教学常用元件；
4、工程化质量：项目内置 100+ 项单元测试与浏览器端自动化测试，覆盖编辑、序列化、仿真等核心链路，保证版本迭代过程中的稳定性；
5、教学落地：实现实验任务下发、答案自动校验与结果反馈能力，将课程教学场景与平台功能深度结合。