具体描述
理论与实战密切结合没有不能逾越的鸿沟。
深刻简洁的计算机理论和方法能让你攀登最高峰。
不亲自设计CPU的人很难以理解计算机的真谛。
本书特色：通俗易懂，具体设计制作实战，工程配合，理论联系实际。通过自己从无到有设计制造CPU与单片机论述与实践，一步步地带领读者进入信息处理的最高境界，让那些向往高科技的读者真正体会到高端科技创新的乐趣。虽然CPU理论与方法高深，但从低起点入手，简易实例引路，边实践边理论，迅速到达软硬件高端是本书的重要特色之一。
这是一本非常有趣、激动人心的书，本书带领读者进入此前难以想象的领域——自己设计制作CPU，自己设计制作计算机。内容涉猎到电子电路知识、计算机硬件设计制作、软件和操作系统设计编写。全书以CPU设计制作为主线，通俗易懂地讲解了如何使用FPGA进行RISC型和CISC型CPU设计制造的方法，并最终带领读者使用EDA软件设计制造出一台以自己设计的CPU为核心技术的计算机。
姜咏江 文革后的77级大学生，哈尔滨师范大学数学系毕业，82年从事计算机教学，立志自己设计制造一台计算机。经历20多年潜心研学，以自己的思想方法设计出计算机，并于2005年自己设计制造了计算机PMC110，之后又设计制造了动态计算机PMC362，在个人设计制造CPU与单片机上有较丰富的经验和体会。
作者简介
姜咏江
1945年出生。副教授。中国计算机学会和中国电子学会高级会员。
从事数学、计算机理论、微体系结构、操作系统方向研究。
自己设计制作CPU与单片机多台。
目录信息
上篇 cpu设计制作入门
第１章 自己就能设计制造cpu 2
1.1 自己设计制作cpu有啥意义 2
1.2 我设计制作cpu的经历 4
1.3 电子电路设计制作的新变化 8
1.4 自己设计cpu的条件 8
1.5 创新cpu设计的意义 9
第2章 进入硬件设计的天地 11
2.1 搭建自己的制造工厂 11
2.1.1 安装你的设计制造工具 11
2.1.2 获得开工许可证 12
2.1.3 熟悉如何建立设计工程 14
2.2 设计制造cpu需要热身 17
2.2.1 初学硬件编程的例子 17
2.2.2 程序书写的要点你知道吗 20
2.2.3 程序就是硬件吗？ 22
2.2.4 怎样知道自己设计的对与错 23
2.2.5 掌握仿真测试小工具 31
2.2.6 看看自己设计的转换图 33
2.3 硬件设计语言verilog hdl 34
2.3.1 verilog hdl语言的常量 35
2.3.2 verilog hdl数据类型 36
2.3.3 verilog hdl操作符 36
2.4 verilog hdl语句和模块 37
2.4.1 连接语句assign 38
2.4.2 always语句 38
2.4.3 模块 40
2.5 verilog hdl其他常用语句 43
2.5.1 if 语句 43
2.5.2 case语句 44
2.5.3 for循环语句 45
第3章 自己创造cpu的方法 46
3.1 深刻理解cpu的结构 46
3.1.1 简单cpu的组成 46
3.1.2 总线分类与设备控制 48
3.2 自创cpu的一般步骤 49
3.3 如何设计自己的指令系统 51
3.3.1 cpu必需有哪些指令 51
3.3.2 机器结构决定的基本动作 52
3.3.3 将基本动作组织成指令 52
3.3.4 cpu指令设计与全程逻辑分析 53
3.4 指令分析的一般性总结 59
3.4.1 指令有限状态机 59
3.4.2 程序如何描述指令 60
3.5 让cpu运行程序 61
3.5.1 简单汇编指令设计 61
3.5.2 cpu的汇编程序设计 63
3.5.3 如何编译汇编程序 64
第4章 一个简单cpu的设计 67
4.1 创建一个cpu设计工程 67
4.1.1 复制这个简单cpu工程 67
4.1.2 执行我们设计的汇编程序 68
4.2 剖析这个cpu设计程序 70
4.2.1 借用别人的存储器要了解什么 70
4.2.2 如何描述cpu的端口 73
4.2.3 cpu要设置哪些内部器件和导线 74
4.2.4 器件连接和信息传递的描述 75
4.2.5 怎样才能看到cpu运行的内部变化 76
4.3 cpu行为的描述方法 77
4.3.1 cpu初始状态如何描述 77
4.3.2 取指令周期的描述 78
4.3.3 指令分析的描述 79
4.3.4 指令执行周期的描述 80
4.4 如何让cpu运行软件程序 87
4.4.1 设计用于检验的汇编程序 87
4.4.2 用表来编译汇编程序 89
4.4.3 仿真检验cpu设计 92
4.5 cpu设计工程小结 94
第5章 自制通用cpu与单片机 95
5.1 实体结构与器件应用 95
5.2 通用cpu指令系统设计 97
5.2.1 规划cpu的指令格式 97
5.2.2 增加的指令 98
5.2.3 新增输入输出端口 100
5.2.4 可读写的程序存储器 102
5.2.5 新增指令的状态描述 102
5.3 用汇编程序检验cpu设计 108
5.3.1 测试cpu的程序设计 108
5.3.2 汇编程序执行仿真 109
5.4 外设与cpu接口设计 111
5.4.1 输入缓冲区设想 111
5.4.2 输入缓冲区设计程序 112
5.4.3 仿真检测缓冲区设计 115
5.4.4 缓冲区与cpu连接 116
5.5 设备驱动程序设计 117
5.5.1 一个数码管驱动程序 118
5.5.2 四个数码管驱动程序 119
5.5.3 走马灯显示设计 119
5.6 时钟设计 121
5.6.1 分频设计 121
5.6.2 锁相环生成时钟程序 122
5.6.3 时钟ip程序 124
5.7 开发板连接程序设计 127
5.7.1 如何定义开发板上的设备 127
5.7.2 pmc开发板连接程序 128
5.7.3 连接程序解释 136
5.8 fpga引脚连接 139
5.8.1 引脚连接清单 139
5.8.2 引脚连接操作 141
5.9 操作系统内核设计 143
5.9.1 操作系统核心 143
5.9.2 系统程序常驻内存 144
5.10 烧制cpu制作单片机 145
5.10.1 jtag下载烧制 146
5.10.2 检验设计成果 147
5.10.3 asp下载烧制单片机 148
· · · · · · (收起)
读后感
评分
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用户评价
这本书的深度和广度都超出了我的预期，尤其是在涉及总线协议和存储器层次结构的那几章，简直就是一场精彩的“幕后揭秘”。很多市面上的入门书籍往往会一笔带过这些关键的底层细节，但这本书却花费了大量的篇幅来细致剖析，比如缓存一致性问题在不同架构下的解决方案，以及指令流水线如何优化执行效率。我记得我为了验证书中的一个时序图，特地找出了我旧的FPGA开发板进行仿真调试，那种亲手将书本上的理论转化为实际波形验证的过程，真是令人兴奋。作者在阐述这些复杂概念时，经常使用形象的比喻，比如将寄存器比作“高速公路上的临时停车区”，将内存控制器比作“图书馆的图书管理员”，这种接地气的比喻极大地帮助了我这种偏向实践的读者快速抓住了核心要义。而且，书中对不同指令集的特点和取舍也进行了深入的对比分析，这对于我后续选择合适的微处理器核心设计方向起到了决定性的作用，它不仅仅是教你怎么做，更是在引导你思考“为什么这样设计会更好”。
评分这本书的封面设计得非常抓人眼球，那种硬朗的科技感和略带复古的电路图风格，一下子就把我对电子工程的兴趣点燃了。我记得我是在一个技术论坛上偶然看到别人推荐的，当时我还在为我那个业余的嵌入式项目找不到合适的参考资料而苦恼。这本书的排版布局很清晰，不是那种密密麻麻堆砌文字的教科书模式，大量的图示和流程图穿插其中，极大地降低了理解复杂概念的门槛。我特别欣赏作者在讲解硬件底层逻辑时，那种抽丝剥茧的耐心，尤其是在解释冯·诺依曼架构的演进时，那种娓娓道来的叙述方式，让原本枯燥的理论变得生动有趣。它没有一上来就抛出晦涩难懂的术语，而是从最基础的逻辑门开始，一步步搭建起整个系统的框架。我个人觉得，对于那些想从应用层面跨越到设计层面，却又担心被纯理论淹没的自学者来说，这本书无疑是一座坚实的桥梁，它提供的不仅仅是知识，更是一种系统性的思维方式，教你如何像工程师一样去思考问题，而不是仅仅停留在调用库函数或使用现有模块的层面。那种从零开始构建一个可运行系统的成就感，正是这本书给予读者的最大馈赠之一。
评分坦白说，这本书的厚度和内容密度初看时是有些令人生畏的，它绝不是那种可以“囫囵吞枣”快速翻完的读物，需要投入大量的时间去消化吸收，尤其是在处理底层的时序逻辑和Verilog/VHDL描述时，我不得不放慢速度，对照着硬件描述语言的规范反复琢磨。然而，正是这种高密度，保证了其内容的含金量。我发现书中对于如何避免常见的硬件设计错误，比如竞态条件和时钟域交叉处理上的建议，都是基于大量的项目经验总结出来的，非常具有实战指导意义。这本书并没有回避复杂性，而是选择直面它，并提供清晰的路径去征服它。我尤其喜欢它在最后几章对于未来趋势的展望，虽然是基于当时的视角，但其对并行计算和异构加速的思考，仍然具有启发性。这本书是那种可以放在案头，每当遇到设计瓶颈时都能从中找到新思路的“工具书”，它的价值会随着读者的工程经验积累而持续增长，是技术进阶路上不可或缺的里程碑式参考资料。
评分这本书的语言风格极其严谨又不失亲和力，那种对细节的极致追求，让我深感作者在撰写过程中所花费的心血。尤其是在处理中断机制和异常处理流程的部分，作者绘制的UML状态图和流程图简直可以作为行业标准范例来参考。我曾尝试过阅读一些国外引进的、翻译质量参差不齐的教材来学习这部分内容，常常因为术语不统一而感到困惑，但这本书在这方面做得非常出色，术语定义清晰一致，逻辑链条环环相扣，让你在阅读时几乎不用担心理解上的偏差。此外，书中对一些经典的RISC-V或MIPS流水线冲突的案例分析，简直是教科书级别的拆解，通过一个具体的、可量化的例子，把数据冒险和控制冒险的解决策略讲得明明白白。这套书对我最大的影响是，它不再仅仅是知识的搬运工，而是通过严密的逻辑推导和丰富的案例支撑，构建了一个可供读者反复验证和深入探索的知识体系，真正体现了“授人以渔”的教育理念。
评分阅读这本书的过程，更像是一次与一位经验丰富的老工程师进行深度对谈，他不仅传授了知识，更分享了许多宝贵的实践经验和“陷阱”预警。我特别欣赏其中关于设计约束和功耗管理的章节，这些往往是理论学习中最容易被忽视，但在实际产品开发中却是至关重要的环节。作者提到在进行逻辑综合时，如何平衡面积、速度和功耗这“不可能三角”，并且给出了一些非常实用的约束设置技巧，这些可不是标准教材里能轻易找到的“秘籍”。书中对于可测试性设计（DFT）的介绍也相当到位，清晰地解释了扫描链的原理及其在验证阶段的重要性，这让我开始意识到，一个好的设计不仅要能工作，还要容易被测试和调试。总的来说，这本书的价值在于它弥补了理论与工程实践之间的鸿沟，它不是那种停留在概念层面的空谈，而是充满了可操作性的建议和深度思考的结晶，让读者能够真切地感受到从“设计图纸”到“功能实现”的全过程艰辛与乐趣。
评分一本好书，简练易懂，附带quartus ii讲解
评分一本好书，简练易懂，附带quartus ii讲解
评分一本好书，简练易懂，附带quartus ii讲解
评分一本好书，简练易懂，附带quartus ii讲解
评分一本好书，简练易懂，附带quartus ii讲解
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