计算机组成原理实践教程 基于EDA平台PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 实践内容 2

1.1.1 计算机组成原理实验 2

1.1.2 计算机主机系统设计 2

1.2 实践环境 3

第2章 计算机组成原理实践基础平台 4

2.1 基于MAX+plus Ⅱ平台的计算机主机系统设计 4

2.1.1 MAX+plus Ⅱ平台简介 4

2.1.2 MAX+plus Ⅱ平台的安装与配置 4

2.1.3 MAX+plus Ⅱ在计算机主机系统设计中的应用 5

2.1.4 系统设计正确性验证 15

2.2 基于Quartus Ⅱ平台的计算机系统设计 22

2.2.1 Quartus Ⅱ平台简介 22

2.2.2 Quartus Ⅱ平台的安装与配置 23

2.2.3 Quartus Ⅱ在计算机主机系统设计中的应用 23

2.2.4 系统设计正确性验证 32

第3章 基于Verilog HDL的主机系统设计 40

3.1 Verilog HDL基本架构 41

3.1.1 Verilog HDL模块的结构 41

3.1.2 逻辑功能定义 42

3.2 数据类型及运算符 43

3.2.1 常量 43

3.2.2 变量 46

3.2.3 运算符 47

3.3 常用语句 48

3.3.1 赋值语句 48

3.3.2 条件语句 49

3.3.3 循环语句 50

3.3.4 结构说明语句 51

3.3.5 编译预处理语句 53

3.4 Verilog HDL设计数字电路实例 54

3.4.1 时序发生器的设计 54

3.4.2 运算器的设计 56

3.4.3 Verilog HDL设计主机系统 58

第4章 运算器功能部件设计与调试范例 59

4.1 运算器功能部件的设计 59

4.1.1 运算器功能部件的总体设计 59

4.1.2 运算器功能部件的详细设计 60

4.2 运算器功能部件的调试与封装 61

4.2.1 运算器功能部件的调试 61

4.2.2 运算器功能部件的封装 62

第5章 计算机主机系统基本部件的设计及实验 63

5.1 利用MAX+plus Ⅱ及Quartus Ⅱ设计基本部件 63

5.1.1 时序发生器的设计 63

5.1.2 存储器的设计 64

5.1.3 运算器的设计 65

5.1.4 程序计数器的设计 66

5.1.5 暂存器的设计 68

5.1.6 寄存器组的设计 68

5.2 计算机组成原理实验 70

5.2.1 实验1：16位并行进位运算器功能部件的设计与实现 70

5.2.2 实验2：带字位扩展存储器功能部件的设计与实现 71

5.2.3 实验3：寄存器组及具有移位功能暂存器的设计与实现 71

5.2.4 实验4：运算器、存储器功能部件与寄存器组之间数据传输方式的设计与实现 72

6.1.2 系统设计要求 73

6.1.1 系统设计目标 73

6.1 计算机主机系统设计的目标及要求 73

第6章 计算机主机系统设计 73

6.2 计算机主机系统总体结构设计 74

6.2.1 微型计算机主机系统设计示例 74

6.2.2 主机系统总体结构设计要求 76

6.3 指令系统设计 76

6.3.1 指令格式设计 76

6.3.2 操作码结构设计 76

6.3.3 地址码结构设计 77

6.3.4 指令助记符与机器指令代码 78

6.4 控制部件设计原理 79

6.5 微程序控制部件的设计与调试 80

6.4.2 组合逻辑控制部件设计原理 80

6.4.1 微程序控制部件设计原理 80

6.5.1 微指令与控制信号的设计 81

6.5.2 微程序设计 84

6.5.3 微程序控制部件的调试与封装 85

6.6 组合逻辑控制部件的设计与调试 86

6.6.1 时序系统的设计 86

6.6.2 指令流程与微操作时间表的设计 87

6.6.3 微命令的逻辑综合与实现 88

6.6.4 组合逻辑控制部件的调试与封装 88

6.7.1 取指令功能的调试 89

6.7.2 通用寄存器组输入／输出功能的调试 89

6.7 计算机主机系统的调试 89

6.7.3 存储器功能部件的调试 90

6.7.4 运算器功能部件的调试 90

6.7.5 指令系统功能及寻址方式正确性测试 90

6.7.6 调试程序的编制及主机系统的调试 91

第7章 计算机组成原理实践报告要求 92

7.1 计算机组成原理实验报告要求 92

7.2 计算机主机系统设计报告要求 92

附录 94

附录A 基本部件详细设计图 94

附录B 集成电路芯片简介 103

附录C 设计调试过程中的注意事项 122