本書主要分為四部分內(nèi)容，第一部分為實驗系統(tǒng)概述，介紹了實驗系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境、讓學生熟悉實驗平臺的使用；第二部分為實驗預(yù)備知識，介紹了電路基礎(chǔ)、指令系統(tǒng)、Verilog HDL 語言和Quartus II的使用，為后續(xù)實驗的順利進行奠定基礎(chǔ)；第三部分為教學實驗項目，包括基本原理類實驗和綜合設(shè)計類實驗，使學生通過實驗進一步掌握計算機各個組成部件的工作原理以及計算機中各部件是如何協(xié)調(diào)工作的；第四部分為基于EDA平臺的實驗項目，以更好地培養(yǎng)學生的動手能力、工程意識和創(chuàng)新能力。
陳琦，博士，實驗師，現(xiàn)為浙江工業(yè)大學計算機學院系統(tǒng)實驗室主任。先后主持企業(yè)重大橫向項目、浙江省教育廳項目、校級教學改革項目等多個項目，參與國家級和省部級項目多項，已發(fā)表論文20多篇，參與編寫教材多部。研究方向為：嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
目 錄
第1章 概論 1
1.1 TD-CMA實驗系統(tǒng) 1
1.1.1 TD-CMA實驗系統(tǒng)的功能及特點 1
1.1.2 TD-CMA實驗系統(tǒng)的硬件環(huán)境 2
1.1.3 TD-CMA實驗系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境 4
1.2 數(shù)字電路基礎(chǔ) 6
1.2.1 基本邏輯門電路 6
1.2.2 組合邏輯門電路 9
1.2.3 時序邏輯電路 15
1.3 指令系統(tǒng) 19
1.3.1 機器指令系統(tǒng) 19
1.3.2 計算機微指令 22
第2章 組成原理實驗項目 27
2.1 TD-CMA實驗系統(tǒng)認識實驗 27
2.2 總線數(shù)據(jù)傳輸控制實驗 31
2.3 靜態(tài)隨機存儲器讀/寫實驗 39
2.4 算術(shù)邏輯運算實驗 44
2.5 微程序控制器實驗 50
2.6 中斷控制實驗 56
2.7 DMA控制實驗 59
第3章 綜合性實驗項目 62
3.1 CPU與簡單模型機設(shè)計實驗 62
3.2 復(fù)雜模型機設(shè)計實驗 68
3.3 帶中斷處理能力的模型機設(shè)計實驗 78
3.4 帶DMA控制功能的模型機設(shè)計實驗 92
3.5 典型I/O接口8253擴展設(shè)計實驗 99
第4章 基于EDA平臺的實驗項目 104
4.1 Verilog HDL語言基礎(chǔ)知識 104
4.1.1 Verilog HDL語言概述 104
4.1.2 Verilog HDL語言簡單示例 105
4.1.3 Verilog HDL語言語法特點 105
4.2 Quartus II的基本使用方法 111
4.2.1 Quartus II概述 111
4.2.2 Quartus II使用教程 111
4.3 EDA實驗平臺認識實驗 114
4.4 超前進位加法器設(shè)計實驗 119
4.5 硬布線控制器模型機設(shè)計實驗 124
4.6 陣列乘法器設(shè)計實驗 129
4.7 Cache控制器設(shè)計實驗 131
4.8 基于RISC技術(shù)的模型計算機設(shè)計實驗 137
附錄A TD-CMA實驗系統(tǒng)單元電路 143
附錄B 常用模塊引腳名稱及有效表 160
附錄C 微程序P判別條件說明 163
附錄D 實驗報告參考格式 164
參考文獻 167
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