計算機(jī)系統(tǒng)綜合課程設(shè)計

定　價：￥28.00

作　者：	楊全勝主編
出版社：	清華大學(xué)出版社
叢編項：	計算機(jī)課程設(shè)計與綜合實(shí)踐規(guī)劃教材
標(biāo)　簽：	計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)

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ISBN：	9787302185581	出版時間：	2008-10-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	287	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　《計算機(jī)課程設(shè)計與綜合實(shí)踐規(guī)劃教材·計算機(jī)系統(tǒng)綜合課程設(shè)計》立足系統(tǒng)，軟硬結(jié)合，鼓勵創(chuàng)新，注重實(shí)踐，以一個實(shí)際的SoC（片上系統(tǒng)）系統(tǒng)的設(shè)計為例，介紹了如何進(jìn)行軟硬件協(xié)同設(shè)計。具體敘述了一個帶有可執(zhí)行31條MIPS指令的CPU和若干接口部件所組成的SoC芯片MiniSys的設(shè)計過程，以及在該芯片上運(yùn)行的BIOS與匯編器的設(shè)計方法。讀者通過本教材的學(xué)習(xí)，不僅學(xué)習(xí)了實(shí)際的簡單嵌入式SoC系統(tǒng)MiniSys從硬件到軟件的整個開發(fā)過程，還能加深對計算機(jī)系統(tǒng)的原理與設(shè)計方法的理解?！队嬎銠C(jī)課程設(shè)計與綜合實(shí)踐規(guī)劃教材·計算機(jī)系統(tǒng)綜合課程設(shè)計》可作為高等院校計算機(jī)專業(yè)計算機(jī)系統(tǒng)綜合課程設(shè)計的教材，對工程技術(shù)人員也具有參考價值。

作者簡介

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圖書目錄

第1章概述1
1.1 計算機(jī)系統(tǒng)概述1
1.1.1 計算機(jī)系統(tǒng)的組成1
1.1.2 計算機(jī)存儲結(jié)構(gòu)類型5
1.1.3 計算機(jī)指令集類型6
1.1.4 單周期、多周期和流水線處理器6
1.2 嵌入式系統(tǒng)與軟硬件協(xié)作設(shè)計8
1.2.1 嵌入式系統(tǒng)概述8
1.2.2 SoC技術(shù)及其發(fā)展9
1.2.3 軟硬件協(xié)同設(shè)計10
1.3 目標(biāo)系統(tǒng)MiniSys概述11
思考題12

第2章 MiniSys CPU設(shè)計14
2.1 MiniSys CPU結(jié)構(gòu)14
2.1.1 MiniSys CPU體系結(jié)構(gòu)14
2.1.2 MiniSys CPU的寄存器組16
2.1.3 MiniSys的指令系統(tǒng)18
2.1.4 MiniSys指令執(zhí)行過程分析32
2.2 MiniSys CPU設(shè)計40
2.2.1 取指單元的設(shè)計41
2.2.2 控制單元的設(shè)計44
2.2.3 譯碼單元及寄存器組的設(shè)計45
2.2.4 執(zhí)行單元的設(shè)計50
2.2.5 存儲單元的設(shè)計56
2.2.6 頂層文件的設(shè)計58
思考題61

第3章 MiniSys接口部件設(shè)計62
3.1 I/O接口模塊設(shè)計62
3.1.1 I/O端口地址與I/O地址空間設(shè)計62
3.1.2 MiniSysBus與總線控制模塊設(shè)計64
3.2 中斷模塊設(shè)計68
3.2.1 MiniSys的中斷系統(tǒng)68
3.2.2 中斷控制邏輯的設(shè)計70
3.3 常規(guī)接口部件的設(shè)計71
3.3.1 4位7段LED數(shù)碼管控制器71
3.3.2 4×4鍵盤控制器74
3.3.3 定時/計數(shù)器77
3.3.4 PWM控制器84
3.3.5 UART串行通信控制器86
3.3.6 看門狗控制器92
思考題 95

第4章 BIOS設(shè)計96
4.1 堆棧的實(shí)現(xiàn)96
4.2 BIOS的基本功能97
4.2.1 BIOS及其基本功能97
4.2.2 BIOS程序的設(shè)計97
4.3 BIOS基本功能設(shè)計99
4.3.1 初始化模塊99
4.3.2 7段LED數(shù)碼管顯示模塊100
4.3.3 鍵盤功能模塊102
思考題106

第5章匯編器的設(shè)計107
5.1 MiniSys匯編語言程序設(shè)計107
5.1.1 匯編偽指令107
5.1.2 匯編程序結(jié)構(gòu)109
5.1.3 中斷處理程序設(shè)計110
5.1.4 MiniSys程序編程還需注意的問題111
5.2 MiniSys匯編語言匯編器112
5.2.1 MiniSys匯編基礎(chǔ)113
5.2.2 一個簡易匯編器程序114
思考題143

第6章綜合測試與驗(yàn)證145
6.1 測試方法簡介145
6.2 對CPU正確性的測試與驗(yàn)證146
6.3 對接口部件的測試與驗(yàn)證153
6.3.1 LED數(shù)碼管控制器的測試與驗(yàn)證153
6.3.2 4×4鍵盤控制器的測試與驗(yàn)證154
6.3.3 定時/計數(shù)器的測試與驗(yàn)證154
6.3.4 PWM控制器的測試與驗(yàn)證156
6.3.5 UART串行通信控制器的測試與驗(yàn)證157
6.3.6 看門狗控制器的測試與驗(yàn)證158
6.3.7 與CPU聯(lián)合測試與驗(yàn)證159
6.4 軟件系統(tǒng)的測試與驗(yàn)證165
思考題169

第7章高級設(shè)計討論170
7.1 流水線CPU設(shè)計170
7.1.1 流水線的概念170
7.1.2 流水線設(shè)計中需解決的關(guān)鍵問題175
7.1.3 流水線的設(shè)計178
7.2 乘法和除法運(yùn)算單元設(shè)計180
7.2.1 乘除法指令的擴(kuò)展與寄存器設(shè)置180
7.2.2 乘法運(yùn)算單元的設(shè)計181
7.2.3 除法運(yùn)算單元的設(shè)計182
7.3 浮點(diǎn)運(yùn)算單元設(shè)計185
7.3.1 IEEE 754浮點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)185
7.3.2 數(shù)據(jù)類型與寄存器擴(kuò)展186
7.3.3 浮點(diǎn)指令級的擴(kuò)展186
7.4 Mini C編譯器的設(shè)計188
7.4.1 Mini C簡介188
7.4.2 詞法分析工具190
7.4.3 語法分析工具205
7.4.4 編譯器設(shè)計216
思考題223

第8章 Verilog HDL語言基礎(chǔ)224
8.1 Verilog HDL設(shè)計初步224
8.1.1 Verilog HDL設(shè)計流程簡介224
8.1.2 Verilog HDL語言與C語言的比較225
8.1.3 基本的Verilog HDL模塊225
8.2 Verilog語言要素229
8.2.1 詞法229
8.2.2 數(shù)據(jù)類型232
8.2.3 寄存器和存儲器234
8.3 Verilog HDL行為語句234
8.3.1 過程語句235
8.3.2 語句塊238
8.3.3 賦值語句239
8.3.4 高級程序語句241
8.4 有限狀態(tài)機(jī)246
8.4.1 有限狀態(tài)機(jī)的基本概念246
8.4.2 用Verilog HDL語言設(shè)計有限狀態(tài)機(jī)250
8.5 Verilog HDL的描述風(fēng)格256
8.5.1 門級描述方式256
8.5.2 數(shù)據(jù)流描述方式260
8.5.3 行為描述方式260
思考題261

附錄A Quartus II工具的使用262
A.1 Quartus II簡介262
A.2 Quartus II設(shè)計流程262
A.2.1 使用圖形設(shè)計芯片263
A.2.2 使用Verilog語言進(jìn)行設(shè)計275
A.2.3 頂層文件的設(shè)計277
A.2.4 器件編程(芯片下載)281
附錄B “計算機(jī)系統(tǒng)綜合設(shè)計”設(shè)計報告283
參考文獻(xiàn)288