現(xiàn)代計算機組成原理

第1章 概述
1.1 現(xiàn)代計算機組成原理課的任務
1.1.1 問題的提出
1.1.2 探索解決問題的方法
1.2 EDA技術
1.3 FPGA器件
1.3.1 FPGA的發(fā)展歷程
1.3.2 Cyclone系列FPGA
1.4 硬件描述語言VHDL
1.5 EDA設計流程
1.6 QuartusⅡ簡介
1.7 CISC和RISC處理器
1.8 FPGA在現(xiàn)代計算機領域中的應用
第2章 VHDL與Quartusll應用
2.1 VHDL基本語句語法
2.1.1 組合電路的VHDL描述
2.1.2 VHDL語句結構
2.2 時序電路描述
2.2.1 D觸發(fā)器描述
2.2.2 時序描述相關語法規(guī)則
2.2.3 實現(xiàn)時序電路的VHDL不同表述
2.3 全加器描述及相關語法
2.3.1 半加器描述
2.3.2 CASE語句
2.3.3 例化語句
2.4 計數(shù)器設計及相關語法
2.5 一般計數(shù)器設計
2.5.1 相關語法說明
2.5.2 程序功能和語法分析
2.5.3 含并行置位的移位寄存器設計
2.6 Quartusll6.0使用向導
2.6.1 建立工作庫文件夾和編輯設計文件
2.6.2 創(chuàng)建工程
2.6.3 編譯前設置
2.6.4 全程編譯
2.6.5 時序仿真
2.6.6 應用RTL電路圖觀察器
2.6.7 引腳鎖定設置和下載
2.6.8 配置文件下載
2.6.9 AS模式和JTAG間接模式編程配置器件
2.7 嵌入式邏輯分析儀使用方法
2.8 原理圖輸入設計方法
習題
實驗與設計
2.1 組合電路的設計
2.2 時序電路的設計
2.3 含異步清零和同步時鐘使能的加法計數(shù)器的設計
2.4 用原理圖輸入法設計8位全加器
第3章 VHDL深入
3.1 數(shù)據(jù)對象
3.1.1 常數(shù)
3.1.2 變量
3.1.3 信號
3.1.4 進程中的信號賦值與變量賦值
3.2 IF語句概述
3.3 進程語句歸納
3.3.1 進程語句格式
3.3.2 進程結構組成
3.3.3 進程要點
3.4 并行語句例解
3.5 仿真延時
3.5.1 固有延時
3.5.2 傳輸延時
3.5.3 仿真6
3.6 有限狀態(tài)機
3.6.1 數(shù)據(jù)類型定義語句
3.6.2 一般有限狀態(tài)機的設計
3.6.3 Moore型狀態(tài)機
3.6.4 Mealy型狀態(tài)機
3.7 雙向和三態(tài)電路信號賦值
3.7.1 三態(tài)門設計
3.7.2 雙向端口設計
3.7.3 三態(tài)總線電路設計
習題
實驗與設計
3.1 7段數(shù)碼顯示譯碼器設計
3.2 數(shù)控分頻器的設計
3.3 8位十六進制頻率計設計
3.4 ADC0809采樣控制電路實現(xiàn)
3.5 序列檢測器設計
第4章 CPU功能模塊設計
4.1 8位CPU功能與結構
4.2 CPU中的基本部件
4.2.1 算術邏輯單元
4.2.2 數(shù)據(jù)緩沖寄存器
4.2.3 移位運算器
4.2.4.程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器
4.2.5 先進先出存儲器FIFO
4.2.6 流水線乘法累加器
4.2.7 程序計數(shù)器與地址寄存器
4.2.8 指令寄存器
4.2.9 指令譯碼器與控制器
4.2.10 時序產生器
4.3 數(shù)據(jù)通路設計
4.3.1 模型機的數(shù)據(jù)通路
4.3.2 模型機的電路結構
4.4 在系統(tǒng)存儲器數(shù)據(jù)讀寫編輯器應用
4.5 嵌入式鎖相環(huán)調用
4.5.1 建立嵌入式鎖相環(huán)元件
4.5.2 測試鎖相環(huán)
習題
實驗與設計
4.1 算術邏輯運算單元ALU設計實驗
4.2 帶進位算術邏輯運算單元ALU設計實驗
4.3 移位運算器設計實驗
4.4 LPM—ROM實驗
4.5 LPM—RAM實驗
4.6 LPM—FIFO實驗
4.7 FPGA與外部16位：RAM接口實驗
4.8 微控制器實驗1：節(jié)拍脈沖發(fā)生器時序電路實驗
4.9 微控制器實驗2：程序計數(shù)器PC與地址寄存器AR實驗
4.10 微控制器實驗3：微控制器組成實驗
4.11 正弦信號發(fā)生器設計
第5章 8位CISC計算機設計
5.1 8位CPU結構
5.2 指令系統(tǒng)的結構及功能的確定
5.3 8位CPU的硬件系統(tǒng)設計
5.4 具有移位功能的CPU設計
5.5 含更多指令的CPU模型機設計
5.6 8051單片機IP軟核應用系統(tǒng)構建
習題
實驗與設計
第6章 16位CISC CPU設計
6.1 頂層系統(tǒng)設計
6.2 CPU基本部件設計
6.3 CPU的時序仿真與實現(xiàn)
6.4 應用程序設計實例
習題
實驗與設計
第7章 流水線結構RISC CPU設計
7.1 流水線的一般概念
7.2 流水線中的主要問題及處理
7.3 流水線的性能評價
習題
實驗與設計
第8章 16位流水線CPU設計
8.1 流水線CPU的結構
8.2 指令系統(tǒng)設計
8.3 數(shù)據(jù)通路設計
8.4 流水線各段設計和功能描述
習題
實驗與設計
第9章 32位IP軟核嵌入式系統(tǒng)
9.1 Nios/NiosⅡ軟核處理器
9.2 Nios軟核處理器及其設計流程
9.3 32位NiosⅡ系統(tǒng)設計
9.4 自定制Avalon總線外設
9.5 DMA
9.6 自定制硬件指令
第10章 NiosⅡ嵌入式系統(tǒng)軟硬件設計
10.1 NiosⅡ基本硬件系統(tǒng)構建
10.2 NiosⅡ軟件設計與運行流程
10.3 加入用戶自定義組件設計
10.4 加入用戶自定義指令設計
10.5 Flash編程下載
習題
實驗與設計
附錄 GW48-CP+實驗系統(tǒng)相關資料
一、GW48-CP+系統(tǒng)實驗信號名與芯片引腳對照表
二、實驗電路結構圖
參考文獻