目录 1
第一章实验计算机的结构 1
1.1实验计算机的性能指标 1
1.2实验计算机的结构 1
1.3 中央处理器CPU的内部结构 2
第二章运算器设计与实验 4
2.1运算器的功能 4
2.2运算器的设计 4
设计指导一：推导逻辑函数 5
设计指导二：选择合适的PLD器件 6
设计资料二：MACH211 8
设计资料一：ATV2500 8
设计资料三：pLSI1016/ispLSI1016 14
设计指导三：PLD设计文件的编制 20
课程设计一8位算术逻辑运算器的设计 23
实验一8位算术逻辑运算器实验 24
问题与思考 25
第三章寄存器组设计与实验 26
3.1寄存器的功能和操作方式 26
3.2寄存器组的设计 27
设计指导一：推导逻辑函数 27
设计指导二：选择合适的PLD器件 29
设计资料一：EPM7096 30
设计资料二：pLSI/ispLSI1032 34
设计指导三：PLD设计文件的编制 35
问题与思考 36
3.3运算器和寄存器组的集成设计 37
课程设计二寄存器组设计 39
实验二寄存器组实验 39
第四章指令系统设计 40
4.1 指令格式 40
4.2 寻址方式 40
4.3指令系统设计 40
4.4指令编码 43
课程设计三指令编码 45
问题与思考 45
思路引导 46
5.1 CPU控制信号 48
第五章微程序设计 48
5.2指令流程分析 49
问题与思考 52
5.3微指令编码 53
5.4微指令地址的形成 54
问题与思考 55
思路引导 55
5.5微程序设计 56
设计指导 56
课程设计四微程序设计 56
第六章控制器设计与实验 59
6.1微程序控制器的结构 59
6.3微地址形成电路 60
6.2指令译码与非法操作码处理 60
问题与思考 65
6.4 中断控制电路 65
6.5微指令译码 67
6.6 时序分配与指令周期波形图（CPU定时图） 67
6.7时钟电路与时序分配电路 78
6.8微程序控制器设计 81
设计指导一推导逻辑函数 81
问题与思考 86
设计指导二PLD设计文件的编制 86
实验三微程序控制器实验 88
课程设计五微程序控制器设计 88
6.9 CPU的集成设计 92
设计方法总结 94
第七章主存储器设计 96
7.1存储器字长 96
7.2存储容量与地址分配 96
7.3存储器与CPU的时序配合 98
第八章键盘显示器及接口电路设计 101
8.1键盘／显示器的结构 101
8.2显示器驱动电路 103
8.3键盘／显示器扫描工作原理 104
8.4断点及单步执行控制电路 105
8.5时钟及复位电路 106
课程设计六键盘／显示器印刷电路板设计 107
8.6 中断向量电路 107
设计资料一：键盘／显示器印刷电路板几何尺寸 108
设计资料二：TPIC6B273功率锁存器 108
第九章监控程序设计 109
9.1监控程序的结构 109
9.2监控程序的存储组织 109
9.3监控程序功能分析及流程图设计 110
9.4监控程序设计 118
问题与思考 133
课程设计七监控程序设计 133
第十章计算机整机调试实验 134
10.1 硬件调试 134
10.2软件硬件联合调试 136
实验四 整机实验 137
科学实验与素质修养 138
第十一章 基于RISC的CPU优化设计 140
11.1 RISC结构的基本特点 140
11.2优化后的CPU内部结构 141
11.3寄存器组的优化设计 142
11.4 内部推拉式堆栈及其加速原理 145
11.5指令系统设计 146
11.6组合逻辑控制器设计 149
11.7优化设计的效果分析 157
课程设计八RISC结构CPU的单片集成设计 157
实验五 RISC CPU的整机实验 158
附录CPU初始引导及键盘／显示器扫描程序 159
参考文献 163