CPU芯片邏輯設(shè)計(jì)技術(shù)

第1章 數(shù)字電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
1. 1 布爾代數(shù)
1. 2 邏輯表達(dá)式
1. 2. 1 真值表和邏輯化簡(jiǎn)
1. 2. 2 與或格式和或與格式
1. 2. 3 帶有使能端的D觸發(fā)器
1. 3 邏輯門(mén)實(shí)現(xiàn)技術(shù)
1. 3. 1 晶體管開(kāi)關(guān)
1. 3. 2 CMOS邏輯門(mén)
1. 3. 3 負(fù)邏輯系統(tǒng)
1. 4 數(shù)字電路的實(shí)現(xiàn)方法
1. 4. 1 標(biāo)準(zhǔn)器件
1. 4. 2 用戶可編程邏輯芯片--PLA, PAL, CPLD和FPGA
1. 4. 3 客戶全定制芯片
1. 4. 4 客戶半定制芯片--標(biāo)準(zhǔn)單元和門(mén)陣列
1. 5 數(shù)字電路的開(kāi)發(fā)過(guò)程
1. 6 MAX PLUSⅡ的使用方法
1. 6. 1 邏輯圖輸入
1. 6. 2 編譯
1. 6. 3 功能模擬
1. 6. 4 生成電路的邏輯符號(hào)
1. 7 AHDL, Verilog HDL和VHDL舉例
第2章 CPU邏輯電路設(shè)計(jì)概述
2. 1 二進(jìn)制數(shù)的大小及計(jì)算結(jié)果的溢出判斷
2. 2 數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中的存放和數(shù)據(jù)對(duì)齊
2. 3 MIPS指令集簡(jiǎn)介
2. 4 CPU邏輯電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
2. 4. 1 單周期CPU簡(jiǎn)介
2. 4. 2 多周期CPU簡(jiǎn)介
2. 4. 3 流水線CPU簡(jiǎn)介
2. 5 存儲(chǔ)器管理和TLB設(shè)計(jì)概述
2. 5. 1 虛擬地址到物理地址的轉(zhuǎn)換
2. 5. 2 快速地址轉(zhuǎn)換表TLB
2. 6 高速緩存Cache設(shè)計(jì)概述
2. 6. 1 Cache映射
2. 6. 2 Cache行替換
2. 6. 3 寫(xiě)策略
2. 6. 4 幾種MIPS CPU的Cache構(gòu)成
2. 7 幾種典型的MIPS CPU
第3章 MIPS指令
3. 1 MIPS寄存器堆
3. 2 指令格式
3. 3 CPU指令
3. 3. 1 計(jì)算指令
3. 3. 2 數(shù)據(jù)傳送 load／store 指令
3. 3. 3 轉(zhuǎn)移及分支指令
3. 3. 4 協(xié)處理器指令
3. 3. 5 其他指令
3. 4 小結(jié)
第4章 常用電路. 算法及電路實(shí)現(xiàn)
4. 1 邏輯運(yùn)算器
4. 1. 1 邏輯與
4. 1. 2 邏輯或
4. 1. 3 邏輯或非
4. 1. 4 邏輯異或
4. 2 常用電路
4. 2. 1 譯碼器
4. 2. 2 數(shù)據(jù)選擇器
4. 3 加減法器
4. 3. 1 32位加法器
4. 3. 2 32位減法器
4. 3. 3 32位加減法器
4. 4 乘法器
4. 4. 1 32位無(wú)符號(hào)乘法器
4. 4. 2 32位乘法器
4. 4. 3 乘法并行陣列
4. 4. 4 Booth乘法算法
4. 5 除法器
4. 5. 1 恢復(fù)余數(shù)法
4. 5. 2 不恢復(fù)余數(shù)法
4. 5. 3 有符號(hào)除法器
4. 6 移位器
4. 6. 1 邏輯移位
4. 6. 2 算術(shù)移位
4. 6. 3 循環(huán)移位
4. 7 首0／1計(jì)數(shù)器
4. 7. 1 首1計(jì)數(shù)器
4. 7. 2 首0計(jì)數(shù)器
4. 8 比較器
4. 9 ALU設(shè)計(jì)
4. 10 小結(jié)
第5章 單周期CPU設(shè)計(jì)
5. 1 指令描述
5. 2 設(shè)計(jì)思路
5. 2. 1 R類(lèi)型指令
5. 2. 2 I類(lèi)型指令
5. 2. 3 J類(lèi)型指令
5. 3 寄存器堆設(shè)計(jì)
5. 4 單周期CUP詳細(xì)邏輯電路設(shè)計(jì)
5. 4. 1 取指令邏輯
5. 4. 2 指令譯碼邏輯
5. 4. 3 指令執(zhí)行邏輯
5. 4. 4 存儲(chǔ)器訪問(wèn)邏輯
5. 4. 5 結(jié)果寫(xiě)回邏輯
5. 5 測(cè)試波形圖
5. 6 考慮延遲轉(zhuǎn)移的單周期CPU設(shè)計(jì)
第6章 多周期CPU設(shè)計(jì)
6. 1 無(wú)延遲轉(zhuǎn)移功能的CPU
6. 1. 1 設(shè)計(jì)思路及數(shù)據(jù)路徑
6. 1. 2 CPU的控制信號(hào)
6. 2 帶有延遲轉(zhuǎn)移功能的CPU
6. 2. 1 控制部件設(shè)計(jì)
6. 2. 2 數(shù)據(jù)路徑設(shè)計(jì)
6. 2. 3 多周期CPU整體邏輯電路
6. 2. 4 功能模擬波形圖
6. 3 性能分析
6. 4 小結(jié)
第7章 系統(tǒng)控制協(xié)處理器的寄存器
7. 1 CPO寄存器
7. 2 CPO寄存器詳細(xì)介紹
7. 3 CPO寄存器實(shí)現(xiàn)
7. 4 CPO寄存器堆讀寫(xiě)
7. 5 小結(jié)
第8章 存儲(chǔ)管理
8. 1 MIPS虛擬地址空間分配
8. 2 MIPSTLB概述
8. 3 地址轉(zhuǎn)換
8. 3. 1 固定地址轉(zhuǎn)換
8. 3. 2 塊地址轉(zhuǎn)換
8. 3. 3 基于TLB的地址轉(zhuǎn)換
8. 4 TLB實(shí)現(xiàn)
8. 4. 1 輸入輸出信號(hào)
8. 4. 2 TLB條目實(shí)現(xiàn)
8. 4. 3 TLB實(shí)現(xiàn)
8. 5 存儲(chǔ)管理實(shí)現(xiàn)
8. 5. 1 數(shù)據(jù)虛擬地址轉(zhuǎn)換
8. 5. 2 指令虛擬地址轉(zhuǎn)換
8. 6 小結(jié)
第9章 中斷和例外管理
9. 1 中斷
9. 1. 1 Rcset例外. SoftReset例外. NMI例外
9. 1. 2 普通外部中斷
9. 1. 3 中斷處理
9. 2 例外
9. 2. 1 例外向量
9. 2. 2 通用例外處理
9. 2. 3 Reset例外處理
9. 2. 4 Soft Reset例外處理
9. 2. 5 NMI例外
9. 2. 6 MCheck例外
9. 2. 7 TLBRefill例外
9. 2. 8 TLBInvalid例外
9. 2. 9 TLB修改例外
9. 2. 10 整數(shù)溢出例外
9. 2. 11 SystemCall例外
9. 2. 12 Interrupt例外
9. 3 例外處理流程實(shí)現(xiàn)
9. 3. 1 例外類(lèi)型
9. 3. 2 例外處理
9. 4 小結(jié)
第10章 流水線CPU設(shè)計(jì)
10. 1 流水線寄存器
10. 2 流水線CPU的指令相關(guān)問(wèn)題
10. 2. 1 指令相關(guān)的類(lèi)型
10. 2. 2 指令相關(guān)的解決方法
10. 3 流水線CPU實(shí)現(xiàn)
10. 3. 1 IF階段
10. 3. 2 ID階段
10. 3. 3 EXE階段
10. 3. 4 MEM階段
10. 3. 5 WB階段
10. 4 系統(tǒng)和測(cè)試
10. 4. 1 中斷程序
10. 4. 2 測(cè)試程序及數(shù)據(jù)
10. 4. 3 測(cè)試結(jié)果
10. 5 Cache設(shè)計(jì)
10. 5. 1 Cache的組成結(jié)構(gòu)
10. 5. 2 Cache操作
10. 5. 3 Cache實(shí)現(xiàn)
10. 5. 4 帶Cache的流水線CPU設(shè)計(jì)
10. 5. 5 測(cè)試結(jié)果
10. 6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
索
引
圖索引
表索引