《计算机组成与设计 第3版》实验指导PDF电子书下载

1 TH-union＋教学计算机系统概述 1

1.1 TH-union＋教学计算机系统 1

1.1.1 TH-union系列教学计算机产品概述 1

1.1.2 TH-union＋教学计算机系统 1

1.1.3 TH-union＋教学计算机的指令系统 5

1.1.4 教学计算机的硬件实现技术 5

1.1.5 教学计算机的软件模拟系统 7

1.1.6 教学计算机在教学过程中的作用 8

1.2 实验项目设置 10

1.2.1 基本实验项目 10

1.2.2 可选实验项目 11

2 TH-union计原16硬件系统及其实验项目 13

2.1 TH-union计原16计算机的硬件系统 13

2.2 使用GAL20V8芯片完成的教学实验 20

2.2.1 实验环境说明 20

2.2.2 实验目的与具体内容 21

2.3 用CPLD器件MACH芯片实现的线路实验 25

2.3.1 实验环境说明 25

2.3.2 实验目的和实验内容 26

2.3.3 ABEL语言概述及其实验项目功能描述源程序 29

2.3.4 VHDL语言概述及其实验项目功能描述源程序 34

2.3.5 实验要求与实验报告内容 41

2.4 监控程序与汇编语言程序设计实验 42

2.4.1 实验环境、设备与必要技术说明 42

2.4.2 实验目的与具体内容 43

2.4.3 实验操作过程 44

2.4.4 实验要求与实验报告内容 44

2.5 运算器部件实验 45

2.5.1 相关知识、实验环境与必要技术说明 45

2.5.2 实验目的与具体内容 47

2.5.3 实验操作过程 50

2.5.4 实验要求与实验报告内容 50

2.6 内存储器部件实验 51

2.6.1 实验环境、设备与必要知识、技术说明 51

2.6.2 实验目的与具体内容 53

2.6.3 实验操作过程 54

2.6.4 实验要求与实验报告内容 54

2.7 两种类型的控制器部件实验 55

2.7.1 实验环境、设备功能描述和技术说明 55

2.7.2 ABEL语言描述控制器源程序 60

2.7.3 VHDL语言描述控制器源程序 77

2.7.4 实验目的与实验内容 83

2.7.5 组合逻辑控制器部件实验过程 86

2.7.6 微程序控制器部件实验过程 93

2.8 串行接口输入输出实验 100

2.8.1 实验环境、设备与必要知识、技术说明 100

2.8.2 实验目的与具体内容 102

2.8.3 实验操作过程 105

2.8.4 实验要求与实验报告内容 105

2.9 多级嵌套的中断实验 105

2.9.1 实验环境、设备与必要技术说明 105

2.9.2 实验目的与具体内容 108

2.9.3 实验要求与实验报告内容 109

2.10 其他接口电路输入输出实验 109

2.10.1 实验环境、设备与必要技术说明 109

2.10.2 实验目的与具体内容 110

2.10.3 实验操作过程 110

2.10.4 实验要求与实验报告内容 110

2.11 监控程序功能扩展实验 110

2.11.1 实验环境和必要技术说明 110

2.11.2 实验目的与具体内容 111

2.11.3 实验操作过程 111

2.11.4 实验要求与实验报告内容 111

2.12 系统汇编程序（汇编器）的设计或者功能扩展实验 112

2.12.1 实验环境、设备与必要技术说明 112

2.12.2 实验目的与具体内容 112

2.12.3 实验要求与实验报告内容 113

2.13 在教学机上设计实现一台新计算机的工程项目 113

2.13.1 实验环境、设备与必要技术说明 113

2.13.2 实验目的、内容和操作步骤 114

2.13.3 实验总结报告的内容 115

3 TH-union（FPGA）计算机的硬件系统及其实验项目 116

3.1 TH-union（FPGA）教学计算机的系统组成概述 116

3.1.1 TH-union（FPGA）教学计算机系统的技术指标与系统配置 117

3.1.2 FPGA芯片的外特性和内部结构 117

3.2 FPGA_CPU教学实验 118

3.3 基于FPGA芯片的基本逻辑电路实验 119

3.3.1 实验环境说明 119

3.3.2 实验目的和实验内容 120

3.4 在FPGA芯片中实现的非流水线的CPU系统 125

3.4.1 CPU系统的层次与模块设计 126

3.4.2 CPU系统的功能描述VHDL源程序 132

4 教学计算机软件系统技术说明 155

4.1 教学计算机的指令系统 155

4.2 教学计算机的监控程序 159

4.2.1 监控程序的功能 159

4.2.2 监控程序的总体结构 163

4.2.3 重要的子程序分析及其程序框图 166

4.2.4 几个功能较强的常用子程序 175

4.2.5 串行接口输入输出操作的原理说明及有关子程序 181

4.2.6 几个基础的子程序 183

4.3 教学计算机的PC仿真终端程序 186

4.4 教学计算机的汇编程序概述 187

4.4.1 教学计算机的交叉汇编程序的演变过程 187

4.4.2 交叉汇编程序使用说明 189

4.5 教学计算机的高级语言支持 194

4.5.1 BASIC语言解释程序功能和程序设计 194

4.5.2 BASIC语言的程序 196

4.5.3 软件实现的浮点数据运算 199

5 教学计算机的软件模拟系统 205

5.1 教学计算机的指令与系统级的模拟系统 205

5.1.1 指令模拟的概念及其在教学中的作用 205

5.1.2 教学计算机程序设计实验（仿真） 208

5.2 教学计算机微体系结构级组合逻辑控制器模拟系统 213

5.2.1 计算机微体系结构级模拟的概念及其在教学中的作用 213

5.2.2 教学计算机组合逻辑控制器软件模拟系统使用说明 214

5.2.3 使用模拟程序完成组合逻辑控制器实验 220

5.3 教学计算机微体系结构级微程序控制器模拟系统 222

5.3.1 教学计算机微程序控制器软件模拟系统的使用说明 222

5.3.2 使用模拟程序完成微程序控制器实验 227

参考文献 230

附录（在配书光盘中） 231