計算機原理綜合課程設(shè)計

前言

　　計算機原理綜合課程設(shè)計是訓(xùn)練計算機專業(yè)的學(xué)生全面掌握計算機知識的實踐課程。通過這一課程的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，能夠?qū)⑺鶎W(xué)的計算機理論和方法，通過實際的計算機設(shè)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(shè)計制作的技能。通過本課程的學(xué)習(xí)和演練，對任何復(fù)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(xué)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(xué)生創(chuàng)造性地進行基礎(chǔ)軟件和系統(tǒng)軟件開發(fā)，學(xué)生不能夠設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計過程，通過計算機設(shè)計實例，能夠引導(dǎo)學(xué)生快速地掌握計算機的設(shè)計基本技術(shù)。　　書中采用原理圖設(shè)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(shè)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(wù)，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(shè)計方法?！　械母黜椩O(shè)計都是作者自己完成的設(shè)計實例，并在教學(xué)中獲得了驗證，不論是學(xué)習(xí)計算機硬件還是學(xué)習(xí)計算機軟件專業(yè)的學(xué)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(xué)與技術(shù)專業(yè)的計算機原理綜合課程設(shè)計編寫的教材，突出了包括指令系統(tǒng)與CPU設(shè)計、操作系統(tǒng)核心設(shè)計、編譯器設(shè)計等在肉的計算機核心設(shè)計技術(shù)與方法，突出了完整計算機從無到有的實例設(shè)計與實驗，書中采用Quartus Ⅱ?qū)嵗O(shè)計引路，方法簡單，方便利用FPGA/CPLD器件實現(xiàn)。通過本書學(xué)習(xí)，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(shè)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(yīng)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(shè)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(xí)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(shè)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(shè)備　　2.2.4　指令執(zhí)行設(shè)備　　2.2.5　指令執(zhí)行控制器　　2.2.6　必要的附屬設(shè)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(luò)　習(xí)題二第3章　EDA設(shè)計工具第4章　常用基本器件設(shè)計第5章　控制矩陣設(shè)計方法第6章　計算機設(shè)計實例參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章 計算機設(shè)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(shè)備。數(shù)字電子計算機的產(chǎn)生基于信息學(xué)和電子學(xué)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 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(xué)習(xí)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(fù)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?！　《x1-1 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(shè)計和制作上，從計算機原理出發(fā)，以設(shè)計實例為引導(dǎo)，根據(jù)FPGA/CPLD器件的可編程特點，應(yīng)用Quartus Ⅱ系統(tǒng)地介紹了計算機的設(shè)計方法。作者采用原理圖設(shè)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(shè)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(shè)計 PDF格式下載

---