計算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計

內(nèi)容概要

《計算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(基于EDA平臺)》包含了計算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計兩部分內(nèi)容。全書共5章和3個附錄：第1章以Altera公司的QuartusⅡ?yàn)槔?，對EDA開發(fā)環(huán)境及使用方法進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹；第2章對基于FPGA的JZYL-Ⅱ型計算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)平臺的結(jié)構(gòu)、功能分區(qū)、基本使用方法等進(jìn)行了說明；第3章介紹基于JZYL-Ⅱ型平臺的實(shí)驗(yàn)項目，包括運(yùn)算器組成實(shí)驗(yàn)、半導(dǎo)體存儲器組成實(shí)驗(yàn)、時序電路實(shí)驗(yàn)、微程序控制器實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)通路實(shí)驗(yàn)、乘法運(yùn)算實(shí)驗(yàn)、除法運(yùn)算實(shí)驗(yàn)等七個基本實(shí)驗(yàn)，其中部分實(shí)驗(yàn)提供了基于芯片連接和基于FPGA兩種實(shí)驗(yàn)方案；第4章是課程設(shè)計內(nèi)容，包括課程設(shè)計的基本原理、所用到的芯片、課程設(shè)計方案的分析；第5章對VHDL語法規(guī)則和基于VHDL的邏輯器件設(shè)計進(jìn)行了簡要的介紹；附錄涉及本書實(shí)驗(yàn)項目中常用芯片的功能和結(jié)構(gòu)及常用邏輯符號對照表。另外，本書還包括教學(xué)實(shí)驗(yàn)安排與基本要求等內(nèi)容。本書可作為高等院校計算機(jī)或相關(guān)專業(yè)“計算機(jī)組成原理”課程的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材，也可供從事與計算機(jī)技術(shù)相關(guān)的生產(chǎn)、科研人員及其他有關(guān)人員參考。

書籍目錄

第1章  EDA技術(shù)及開發(fā)環(huán)境介紹  1．1  EDA技術(shù)及發(fā)展概況  1．2  EDA技術(shù)的主要內(nèi)容  1．3  EDA設(shè)計流程  1．4  QuartusⅡ安裝與配置第2章  JZYL-Ⅱ型實(shí)驗(yàn)平臺說明  2．1  實(shí)驗(yàn)平臺局部圖  2．2  實(shí)驗(yàn)平臺的功能模塊  2．3  實(shí)驗(yàn)平臺的特點(diǎn)第3章  實(shí)驗(yàn)方案及內(nèi)容  3．1  運(yùn)算器組成實(shí)驗(yàn)  3．2  半導(dǎo)體存儲器組成實(shí)驗(yàn)  3．3  時序電路實(shí)驗(yàn)  3．4  微程序控制器實(shí)驗(yàn)  3．5  數(shù)據(jù)通路實(shí)驗(yàn)  3．6  乘法運(yùn)算實(shí)驗(yàn)  3．7  除法運(yùn)算實(shí)驗(yàn)第4章  計算機(jī)組成原理課程設(shè)計  4．1  課程設(shè)計的目的和要求  4．2  模型機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計  4．3  指令系統(tǒng)設(shè)計  4．4  控制器設(shè)計  4．5  模型機(jī)的設(shè)計流程  4．6  設(shè)計及其調(diào)試過程中幾個特殊問題的處理  4．7  簡單計算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)第5章  VHDL語言簡介  5．1  VHDL概述  5．2  VHDL的基本構(gòu)成  5．3  VHDL基本數(shù)據(jù)對象與數(shù)據(jù)類型  5．4  VHDL表達(dá)式與運(yùn)算符  5．5  VHDL常用語句附錄A  FPGA的使用建議附錄B  本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書所使用的芯片附錄C  常用邏輯符號對照表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：雖然基于FPGA設(shè)計模型機(jī)具有外部連線少、設(shè)計方便等優(yōu)點(diǎn)，但對于一個較復(fù)雜或規(guī)模較大的系統(tǒng)來說，調(diào)試是比較困難的。在課程設(shè)計的過程中，一些學(xué)生往往只用1～2天的時間就設(shè)計完成了整個模型機(jī)的電路，并將原理圖下載到FPGA中，可是用了好幾天都不能調(diào)試通過，有時甚至連故障定位都很難完成。因此，建議采用增量設(shè)計或模塊化設(shè)計方法。（1）增量設(shè)計就是從某個小的局部開始設(shè)計，在完成設(shè)計并進(jìn)行功能驗(yàn)證后再增加新的功能模塊，再次調(diào)試并完成功能驗(yàn)證后再增加新的功能模塊，直到整個系統(tǒng)完成。增量設(shè)計能及時檢查并糾正設(shè)計或?qū)崿F(xiàn)的錯誤。（2）模塊化設(shè)計是對設(shè)計好的系統(tǒng)進(jìn)行模塊功能劃分，確定每個模塊需要引出的輸人／輸出引腳，然后分別設(shè)計這些功能模塊，最后再通過工程的頂層設(shè)計把這些模塊連接起來組合成一個完整的系統(tǒng)。任意一張包含輸入／輸出引腳的原理圖（.bdf文件），都可以生成一個與之對應(yīng)的模塊文件（與.bdf文件同名的.bsf文件）。利用這個.bsf文件，便可以用模塊調(diào)用的方式調(diào)用該模塊對應(yīng)的原理圖。生成.bsf文件的方法如下：打開一個原理圖文件（.bdf文件），選擇“File”菜單，在彈出的菜單中找到“Create／Update”子菜單，然后再選擇“Create Symbol Files ForCurtent File”命令。這樣，系統(tǒng)將生成一個與該.bdf文件同名的.bsf文件。詳細(xì)的模塊生成方法參見本書1.4節(jié)。

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《計算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(基于EDA平臺)》是由華中科技大學(xué)出版社出版的。

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