內容簡介
本書共分5章,針對TH-union+教學計算機系統進行講解。第1章簡單概述教學計算機系統的功能和組成;第2章、第3章介紹兩個計算機系統的硬體組成與設計,講解可以支持的教學實驗項目;第4章介紹軟體系統的功能、組成和實現技術;第5章講解指令一級的軟體模擬系統和微體系結構一級的軟體模擬系統的功能和教學實驗。本書是《計算機組成與設計》、《計算機組成原理》和《計算機組成與體系結構》的配套實驗教材,也可以作為高等院校計算機或相關專業的“計算機組成原理”課程的實驗指導用書,還可供從事與計算機業務相關的生產、科研人員及其他人員參考。
圖書目錄
1 TH-union+教學計算機系統概述1
1.1 TH-union+教學計算機系統1
1.1.1 TH-union系列教學計算機產品概述1
1.1.2 TH-union+教學計算機系統1
1.1.3 TH-union+教學計算機的指令系統5
1.1.4 教學計算機的硬體實現技術5
1.1.5 教學計算機的軟體模擬系統7
1.1.6 教學計算機在教學過程中的作用8
1.2 實驗項目設定10
1.2.1 基本實驗項目10
1.2.2 可選實驗項目112 TH-union計原16硬體系統及其實驗項目13
2.1 TH-union計原16計算機的硬體系統13
2.2 使用GAL20V8晶片完成的教學實驗20
2.2.1 實驗環境說明20
2.2.2 實驗目的與具體內容21
2.3 用CPLD器件MACH晶片實現的線路實驗25
2.3.1 實驗環境說明25
2.3.2 實驗目的和實驗內容26
2.3.3 ABEL語言概述及其實驗項目功能描述源程式…29
2.3.4 VHDL語言概述及其實驗項目功能描述源程式…34
2.3.5 實驗要求與實驗報告內容41 2.4 監控程式與彙編語言程式設計實驗42
2.4.1 實驗環境、設備與必要技術說明42目錄計算機組成與設計(第3版)實驗指導
2.4.2 實驗目的與具體內容43
2.4.3 實驗操作過程44
2.4.4 實驗要求與實驗報告內容44
2.5 運算器部件實驗45
2.5.1 相關知識、實驗環境與必要技術說明45
2.5.2 實驗目的與具體內容47
2.5.3 實驗操作過程50
2.5.4 實驗要求與實驗報告內容50
2.6 記憶體儲器部件實驗51
2.6.1 實驗環境、設備與必要知識、技術說明51
2.6.2 實驗目的與具體內容53
2.6.3 實驗操作過程54
2.6.4 實驗要求與實驗報告內容54
2.7 兩種類型的控制器部件實驗55
2.7.1 實驗環境、設備功能描述和技術說明55
2.7.2 ABEL語言描述控制器源程式60
2.7.3 VHDL語言描述控制器源程式77
2.7.4 實驗目的與實驗內容83
2.7.5 組合邏輯控制器部件實驗過程86
2.7.6 微程式控制器部件實驗過程93
2.8 串列接口輸入輸出實驗100
2.8.1 實驗環境、設備與必要知識、技術說明100
2.8.2 實驗目的與具體內容102
2.8.3 實驗操作過程105
2.8.4 實驗要求與實驗報告內容105
2.9 多級嵌套的中斷實驗105
2.9.1 實驗環境、設備與必要技術說明105
2.9.2 實驗目的與具體內容108
2.9.3 實驗要求與實驗報告內容 109
2.10 其他接口電路輸入輸出實驗109
2.10.1 實驗環境、設備與必要技術說明109
2.10.2 實驗目的與具體內容110
2.10.3 實驗操作過程110
2.10.4 實驗要求與實驗報告內容110
2.11 監控程式功能擴展實驗110
2.11.1 實驗環境和必要技術說明110
2.11.2 實驗目的與具體內容111
2.11.3 實驗操作過程111
2.11.4 實驗要求與實驗報告內容111
2.12 系統彙編程式(彙編器)的設計或者功能擴展實驗112
2.12.1 實驗環境、設備與必要技術說明112
2.12.2 實驗目的與具體內容112
2.12.3 實驗要求與實驗報告內容113
2.13 在教學機上設計實現一台新計算機的工程項目113
2.13.1 實驗環境、設備與必要技術說明113
2.13.2 實驗目的、內容和操作步驟114
2.13.3 實驗總結報告的內容1153 TH-union (FPGA)計算機的硬體系統及其實驗項目116
3.1 TH-union (FPGA)教學計算機的系統組成概述116
3.1.1 TH-union (FPGA)教學計算機系統的技術指標與系統配置117
3.1.2 FPGA晶片的外特性和內部結構117
3.2 FPGA_CPU教學實驗118
3.3 基於FPGA晶片的基本邏輯電路實驗119
3.3.1 實驗環境說明119
3.3.2 實驗目的和實驗內容120
3.4 在FPGA晶片中實現的非流水線的CPU系統125
3.4.1 CPU系統的層次與模組設計126
3.4.2 CPU系統的功能描述VHDL源程式132
4 教學計算機軟體系統技術說明155
4.1 教學計算機的指令系統155
4.2 教學計算機的監控程式159
4.2.1 監控程式的功能159
4.2.2 監控程式的總體結構163
4.2.3 重要的子程式分析及其程式框圖166
4.2.4 幾個功能較強的常用子程式175
4.2.5 串列接口輸入輸出操作的原理說明及有關子程式181
4.2.6 幾個基礎的子程式183
4.3 教學計算機的PC仿真終端程式186
4.4 教學計算機的彙編程式概述187
4.4.1 教學計算機的交叉彙編程式的演變過程187
4.4.2 交叉彙編程式使用說明189
4.5 教學計算機的高級語言支持194
4.5.1 BASIC語言解釋程式功能和程式設計194
4.5.2 BASIC語言的程式196
4.5.3 軟體實現的浮點數據運算199
5 教學計算機的軟體模擬系統205
5.1 教學計算機的指令與系統級的模擬系統205
5.1.1 指令模擬的概念及其在教學中的作用205
5.1.2 教學電腦程式設計實驗(仿真)208
5.2 教學計算機微體系結構級組合邏輯控制器模擬系統213
5.2.1 計算機微體系結構級模擬的概念及其在教學中的作用213
5.2.2 教學計算機組合邏輯控制器軟體模擬系統使用說明214
5.2.3 使用模擬程式完成組合邏輯控制器實驗220
5.3 教學計算機微體系結構級微程式控制器模擬系統222
5.3.1 教學計算機微程式控制器軟體模擬系統的使用說明222
5.3.2 使用模擬程式完成微程式控制器實驗227
參考文獻230
附錄(在配書光碟中)231