計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教程

內(nèi)容概要

　　《計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教程》是為了配合“計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”課程而編寫的實(shí)驗(yàn)教程?！缎率兰o(jì)計(jì)算機(jī)類本課規(guī)劃教材：計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教程》介紹了計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)及其工作原理，并以TDN-CM++教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為典型實(shí)驗(yàn)平臺，介紹了該課程涉及的各類實(shí)驗(yàn)及其技術(shù)內(nèi)容。全書分為兩大部分，第一部分（第1～7章）闡述了組成計(jì)算機(jī)各個部件的結(jié)構(gòu)以及由這些部件組成的一個完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，第二部分（第8章）從RISC（精簡指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)）、基于重疊技術(shù)的處理機(jī)、基于流水技術(shù)的處理機(jī)等方面討論了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。　　《新世紀(jì)計(jì)算機(jī)類本課規(guī)劃教材：計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教程》共分為8章，內(nèi)容包括概論、運(yùn)算器、存儲系統(tǒng)、控制器、系統(tǒng)總線、中央處理器、模型計(jì)算機(jī)及其設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及研究?！　　缎率兰o(jì)計(jì)算機(jī)類本課規(guī)劃教材：計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教程》可供高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)教材使用。

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第1章 概論1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 1.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 1.3 教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡介 1.4 系統(tǒng)認(rèn)識實(shí)驗(yàn) 第2章 運(yùn)算器 2.1 基本的二進(jìn)制加法器2.1.1 全加器2.1.2 并行加法器2.2 并行加法器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2.3 定點(diǎn)乘法運(yùn)算 2.3.1 原碼1位乘法 2.3.2 補(bǔ)碼1位乘法2.3.3 陣列乘法2.4 陣列乘法器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2.5 多功能算術(shù)邏輯運(yùn)算單元（ALU） 2.5.1 1位ALU邏輯 2.5.2 多功能算術(shù)邏輯運(yùn)算單元（ALU） 2.6 算術(shù)邏輯運(yùn)算實(shí)驗(yàn)2.7 進(jìn)位控制實(shí)驗(yàn)2.8 移位運(yùn)算實(shí)驗(yàn) 第3章 存儲系統(tǒng)3.1 存儲系統(tǒng)概述3.1.1 存儲器的分類 3.1.2 存儲器的分級結(jié)構(gòu)3.1.3 存儲器的主要技術(shù)指標(biāo)3.2 半導(dǎo)體存儲器3.2.1 靜態(tài)隨機(jī)存儲器 3.2.2 動態(tài)隨機(jī)存儲器3.2.3 半導(dǎo)體只讀存儲器 3.3 存儲器的擴(kuò)展 3.4 雙端口存儲器 3.5 高速緩沖存儲器（Cache） 3.6 靜態(tài)隨機(jī)存儲器實(shí)驗(yàn)3.7 FIFO先進(jìn)先出存儲器實(shí)驗(yàn) 第4章 控制器 4.1 控制器的基本功能和結(jié)構(gòu)4.1.1 控制器的基本功能 4.1.2 控制器的組成4.1.3 控制器的結(jié)構(gòu) 4.2 時(shí)序控制信號4.2.1 時(shí)序部件的組成4.2.2 時(shí)序控制方式4.3 微程序控制器 4.3.1 微程序控制器的原理及結(jié)構(gòu) 4.3.2 微指令的編碼方式 4.3.3 微指令的格式分類 4.3.4 后續(xù)微地址的形成方法4.4 微程序控制器實(shí)驗(yàn)4.5 硬聯(lián)控制器 4.5.1 硬聯(lián)控制器的基本原理及結(jié)構(gòu)4.5.2 硬聯(lián)控制器的設(shè)計(jì)步驟4.6 硬聯(lián)控制器實(shí)驗(yàn)第5章 系統(tǒng)總線5.1 總線的概念及分類 5.1.1 總線的基本概念5.1.2 總線的分類 5.1.3 總線的連接方式 5.2 總線的通信方式 5.3 總線仲裁5.4 總線基本實(shí)驗(yàn) 5.5 總線控制實(shí)驗(yàn)第6章 中央處理器6.1 CPU的基本組成 6.1.1 中央處理器的功能 6.1.2 中央處理器的組成 6.1.3 寄存器組織6.2 指令周期 6.3 指令系統(tǒng) 6.4 尋址方式6.4.1 指令尋址方式 6.4.2 操作數(shù)的尋址方式6.5 基本模型機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 第7章 模型計(jì)算機(jī)及其設(shè)計(jì)7.1 一臺模型計(jì)算機(jī)的總體設(shè)計(jì)7.2 復(fù)雜模型機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)7.3 用CPLD實(shí)現(xiàn)模型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)7.4 輸入／輸出系統(tǒng)7.4.1 輸入／輸出系統(tǒng)概述7.4.2 輸入／輸出的基本控制方式7.4.3 程序中斷方式7.5 具有中斷處理功能的模型機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)7.6 擴(kuò)展8255并行口實(shí)驗(yàn)7.7 擴(kuò)展8253定時(shí)器／計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)第8章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及研究8.1 精簡指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)8.1.1 精簡指令系統(tǒng)思想的提出8.1.2 RISC結(jié)構(gòu)采用的基本技術(shù)8.2 基于RISC處理器構(gòu)成模型計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)8.3 重疊處理機(jī)8.3.1 重疊的原理及基本思想8.3.2 相關(guān)處理8.4 基于重疊技術(shù)構(gòu)成的模型計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)8.5 流水線處理機(jī)8.5.1 流水線的原理及基本思想8.5.2 相關(guān)處理8.6 基于流水技術(shù)構(gòu)成模型計(jì)算機(jī)的實(shí)驗(yàn)附錄A 實(shí)驗(yàn)用芯片介紹附錄B 國內(nèi)外常用二進(jìn)制邏輯元件圖形符號對照表參考文獻(xiàn)

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《新世紀(jì)計(jì)算機(jī)類本課規(guī)劃教材?計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教程》分為8章。其中，第1章為系統(tǒng)認(rèn)識實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生對計(jì)算機(jī)整機(jī)的工作過程有一個感性的認(rèn)識并對本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有一個初步了解；第2～5章為部件實(shí)驗(yàn)，研究組成計(jì)算機(jī)的每個部件的工作原理及設(shè)計(jì)方法；第6、7章為計(jì)算機(jī)整機(jī)實(shí)驗(yàn)，通過對幾種不同復(fù)雜程度的模型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)來研究計(jì)算機(jī)各部件是如何配合工作的，并介紹了設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方法，在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展到對輸入／輸出系統(tǒng)方面設(shè)計(jì)的研究；第8章為計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)和研究，讓學(xué)生學(xué)習(xí)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)方面的原理和設(shè)計(jì)方法。

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