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第一章 汇编语言与汇编指令 1

第一节 概述 1

第二节 汇编指令 1

第三节 汇编指令中的操作数：寄存器 2

第四节 汇编指令中的操作数：立即数 3

第五节 汇编指令中的操作数：内存 4

第六节 MIPS程序控制指令 6

第七节 函数调用 10

第八节 逻辑运算 15

第二章 指令表示 18

第一节 以数的形式出现的指令 18

第二节 反汇编 23

第三节 伪指令 24

第三章 浮点数 27

第一节 浮点数的表示 29

第二节 IEEE754浮点数标准 30

第三节 特殊数的表示法 31

第四节 MIPS浮点数结构 33

第四章 程序的运行 34

第一节 解释和翻译 34

第二节 汇编器 36

第三节 链接器 37

第四节 装入器 38

第五节 综合例子 38

第五章 电路基础与基本计算模块 44

第一节 同步数字系统 44

第二节 信号与波形 45

第三节 状态单元 47

第四节 组合逻辑电路的表示 51

第五节 布尔代数 52

第六节 组合逻辑块 53

第六章 CPU设计 57

第一节 CPU设计引论 57

第二节 单周期指令CPU的数据通道设计 60

第三节 单周期指令CPU的控制通道设计 67

第七章 流水线改进性能 73

第一节 流水线结构概述 73

第二节 结构困境 74

第三节 控制困境 75

第四节 数据困境 78

第八章 存储设计 81

第一节 高速缓冲存储器（cache） 81

第二节 cache索引 83

第三节 内存读写 89

第四节 虚拟内存 97

第九章 输入输出 101

第一节 输入输出概述 101

第二节 网络 104

第三节 磁盘 107

第十章 基于SOPC设计CPU 110

第一节 QuartusII概览 110

第二节 使用库中模块设计费波拉契数计算器 111

第三节 分层设计实现一个计数器 115

第四节 用FPGA完成一个16位CPU的设计概述 118

第五节 基于FPGA设计寄存器文件 120

第六节 基于FPGA设计ALU和程序记数器 123

第七节 基于FPGA设计存储器 125

第八节 基于FPGA设计控制逻辑 127

第九节 相关问题的讨论 130

附录 133

主要参考文献 135