計算機原理綜合課程設計

前言

　　計算機原理綜合課程設計是訓練計算機專業(yè)的學生全面掌握計算機知識的實踐課程。通過這一課程的學習與訓練，能夠?qū)⑺鶎W的計算機理論和方法，通過實際的計算機設計融合在一起，從而更加全面透徹地掌握計算機的系統(tǒng)知識，培養(yǎng)計算機設計制作的技能。通過本課程的學習和演練，對任何復雜的計算機結(jié)構(gòu)的理解和認識都不會再有不可逾越的障礙?！　♂槍┠陙韺W生對計算機核心軟硬件知識掌握較少，因而對基礎(chǔ)層面上的軟硬件關(guān)系認識不清，影響學生創(chuàng)造性地進行基礎(chǔ)軟件和系統(tǒng)軟件開發(fā)，學生不能夠設計制作計算機的現(xiàn)狀，本書將側(cè)重點放在了計算機核心部件的設計和制作上，借助于FPGA／CPLD器件的可編程特點，運用EDA軟件Quartus II系統(tǒng)地介紹了計算機從無到有的設計方法，通過相關(guān)的章節(jié)，由淺入深地展示了一個完整計算機的設計過程，通過計算機設計實例，能夠引導學生快速地掌握計算機的設計基本技術(shù)?！　胁捎迷韴D設計和Verllog HDL語言編程對照的方式，不僅剖析計算機各種器件的結(jié)構(gòu)，而且具體地給出了它們的設計，同時也給出了計算機各種器件之間的關(guān)聯(lián)方法。這其中也包括如何進行硬件到軟件的過渡，軟件如何完成硬件的基本任務，以及軟件如何完善硬件功能等項內(nèi)容，具體地介紹了核心操作系統(tǒng)與編譯器的設計方法。　　書中的各項設計都是作者自己完成的設計實例，并在教學中獲得了驗證，不論是學習計算機硬件還是學習計算機軟件專業(yè)的學生，都能夠比較容易完成。

內(nèi)容概要

本書是針對計算機科學與技術(shù)專業(yè)的計算機原理綜合課程設計編寫的教材，突出了包括指令系統(tǒng)與CPU設計、操作系統(tǒng)核心設計、編譯器設計等在肉的計算機核心設計技術(shù)與方法，突出了完整計算機從無到有的實例設計與實驗，書中采用Quartus Ⅱ?qū)嵗O計引路，方法簡單，方便利用FPGA/CPLD器件實現(xiàn)。通過本書學習，不僅能夠深入理解計算機原理，而且能夠掌握現(xiàn)代的計算機基礎(chǔ)軟硬件設計技術(shù)。    本書適合高等院校計算機、電子工程及機電專業(yè)的本科生作為計算機實驗教材使用，也可以作為應用計算機的廣大工程技術(shù)人員的參考資料。

書籍目錄

第1章　計算機設計基礎(chǔ)理論　1.1　信息與信息處理　　1.1.1　信息與媒體　　1.1.2　信息處理與數(shù)據(jù)　1.2　限位記數(shù)　　1.2.1　限位記數(shù)的基本概念　　1.2.2　補碼制　　1.2.3　補碼和反碼的關(guān)系　　1.2.4　補碼制加法的溢出　　1.2.5　變減法為加法　1.3　任意進制數(shù)　　1.3.1　任意進制數(shù)概述　　1.3.2　任意進制數(shù)互化　1.4　二進制數(shù)　　1.4.1　二進制數(shù)的加減法　　1.4.2　超長二進制數(shù)　　1.4.3　二進制數(shù)的基數(shù)表示法　1.5　信息編碼　　1.5.1　圖形文字數(shù)值化　　1.5.2　顏色的數(shù)值化　　1.5.3　模擬信息的數(shù)值化　　1.5.4　ASCII編碼　　1.5.5　漢字庫與機內(nèi)碼　　1.5.6　外碼　1.6　布爾代數(shù)　　1.6.1　布爾代數(shù)的概念　　1.6.2　布爾代數(shù)的基本運算規(guī)則　　1.6.3　異或　1.7　邏輯電路　　1.7.1　二極管和三極管　　1.7.2　基本邏輯門電路　1.8　依據(jù)表達式做電路　　1.8.1　組合電路　　1.8.2　邏輯電路的畫法　1.9　真值表與邏輯函數(shù)　　1.9.1　邏輯真值表　　1.9.2　由真值表求邏輯函數(shù)　　1.9.3　變量無關(guān)　　1.9.4　加法運算的邏輯表示　　1.9.5　邏輯表達式的化簡　習題一第2章　邏輯計算機　2.1　計算機邏輯結(jié)構(gòu)　　2.1.1　計算機的基本邏輯結(jié)構(gòu)　　2.1.2　指令執(zhí)行的設想　2.2　指令執(zhí)行要件與執(zhí)行過程　　2.2.1　程序計數(shù)器　　2.2.2　指令和數(shù)據(jù)存儲器　　2.2.3　指令分析設備　　2.2.4　指令執(zhí)行設備　　2.2.5　指令執(zhí)行控制器　　2.2.6　必要的附屬設備　　2.2.7　指令執(zhí)行一般過程　2.3　部件關(guān)聯(lián)與信息傳輸　　2.3.1　并行傳輸與串行傳輸　　2.3.2　同步傳輸和異步傳輸　　2.3.3　同步總線連接結(jié)構(gòu)　2.4　計算機的分類　　2.4.1　通用與專用計算機　　2.4.2　計算機的規(guī)?！　?.4.3　單處理器計算機與多處理器計算機　　2.4.4　動態(tài)計算機　　2.4.5　計算機網(wǎng)絡　習題二第3章　EDA設計工具第4章　常用基本器件設計第5章　控制矩陣設計方法第6章　計算機設計實例參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章 計算機設計基礎(chǔ)理論　　計算機是集人類智慧之大成的產(chǎn)物，是一種信息處理的工具，是能夠替代人類腦力勞動的智能設備。數(shù)字電子計算機的產(chǎn)生基于信息學和電子學的成果，具體可以分為四項，即限位記數(shù)理論與方法、信息編碼理論與方法、邏輯代數(shù)理論和電子電路的理論與方法。　　1.1 信息與信息處理　　客觀世界的所有事物的存在與運動都是通過信息表達出來的。因而什么是信息，信息以什么樣的方式存在，信息以怎樣的方式相互作用等，是學習計算機首先需要了解的問題?！　?.1.1 信息與媒體　　客觀世界是物質(zhì)與信息并存的，信息依賴物質(zhì)而存在，物質(zhì)依賴信息來表現(xiàn)，二者密不可分。物質(zhì)與信息的統(tǒng)一體就組成了事物?！　?. 信息　　物質(zhì)是客觀存在元素的結(jié)構(gòu)形態(tài)，而這些結(jié)構(gòu)形態(tài)的表現(xiàn)就是最初始的信息元素，信息元素經(jīng)過復雜的組合和演變就形成形態(tài)，就是常說的信息?？梢娦畔㈦x不開“表現(xiàn)”和“描述”，也離不開表現(xiàn)或描述的“事物”?！　∪绱丝梢匀缦聻樾畔矶x。　　定義1-1 事物的表現(xiàn)或描述稱為信息。　　信息表現(xiàn)或描述的事物又叫信息主體，或者是信息對象。信息主體的某一方面的特征，被稱為屬性。屬性正是信息所表現(xiàn)或描述的具體內(nèi)容?！　∈澜缟细鞣N事物都在一定的群體當中存在，這種群體結(jié)構(gòu)就是環(huán)境。在環(huán)境中，事物之間要有相互作用，這種相互作用也要通過信息的方式表現(xiàn)出來。

編輯推薦

　　本書將側(cè)重點放在計算機核心部件的設計和制作上，從計算機原理出發(fā)，以設計實例為引導，根據(jù)FPGA/CPLD器件的可編程特點，應用Quartus Ⅱ系統(tǒng)地介紹了計算機的設計方法。作者采用原理圖設計和Verilog HDL語言編程對照的方式，不僅剖析了計算機各種器件的結(jié)構(gòu)，而且具體給出了它們的設計方法。

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    計算機原理綜合課程設計 PDF格式下載

---