計算機組成原理實踐教程——從邏輯門到CPU

內容簡介

本著系統設計實現分離的原則，降低實現難度，提升設計內容，採用簡單易學logisim仿真平台，緊扣計算機組成原理各章重要知識點，設計一系列有針對性的設計型實驗和大型課程設計實驗，試圖以實踐教學為中心進行計算機組成原理課程的教學。

圖書目錄

第1章數據表示實驗1

1.1補碼錶示實驗1

1.2浮點數表示實驗6

1.3漢字編碼實驗12

1.4奇偶校驗實驗14

1.5海明校驗碼設計實驗18

1.6CRC校驗碼設計實驗21

1.7編碼流水傳輸實驗28

第2章運算器組成實驗31

2.1可控加減法電路設計實驗31

2.24位快速加法器設計實驗33

2.3多位快速加法器設計實驗37

2.432位ALU設計實驗39

2.5陣列乘法器設計實驗41

2.6原碼1位乘法器設計實驗44

2.7補碼1位乘法器設計實驗46

第3章存儲系統實驗50

3.1RAM組件實驗50

3.2存儲器擴展實驗51

3.3MIPS RAM設計實驗54

3.4MIPS暫存器檔案設計實驗56

3.5Cache軟體仿真實驗57

3.6Cache性能分析實驗61

3.7Cache硬體設計實驗66

3.8虛擬存儲器軟體仿真實驗71

第4章MIPS彙編程式設計實驗75

4.1MIPS體系結構75

4.2MIPS指令集78

4.3MIPS彙編入門83

4.4MIPS編程進階904.5MIPS程式設計實驗94

第5章MIPS處理器設計實驗99

5.1MIPS單周期處理器設計實驗99

5.2MIPS多周期處理器設計實驗110

5.3微程式控制器設計實驗116

5.5基於FPGA的單周期處理器實驗118

第6章MIPS五段流水機制設計實驗120

6.1理想流水線CPU設計實驗120

6.2氣泡流水線CPU設計實驗125

6.3重定向流水線CPU設計實驗133

6.4基於FPGA的流水CPU實驗136

6.5動態分支預測機制設計實驗137

第7章輸入輸出系統實驗142

7.1AHBLite匯流排設計實驗142

7.2程式查詢控制方式編程實驗145

7.3中斷服務程式編程實驗148

7.4單級中斷機制設計實驗150

7.5多級中斷機制設計實驗158

7.6流水中斷機制設計實驗161

第8章Logisim用戶指南163

8.1新手上路163

8.2Logisim值傳遞算法168

8.3庫和屬性170

8.4子電路173

8.5線路178

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