计算机体系结构实验教程

计算机体系结构实验教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:高等教育
作者:涂时亮
出品人:
页数:196
译者:
出版时间:2008-2
价格:18.00元
装帧:
isbn号码:9787040231236
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机
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具体描述

《计算机体系结构实验教程》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。《计算机体系结构实验教程》主要介绍使用VHDL语言、FPGA和计算机体系结构实验仪来进行各种计算机设计的实验,内容包括计算机的基本设计方法、计算机体系结构实验仪的结构和使用方法、8位和16位微程序控制计算机设计方法、16位RISC计算机的基本结构和设计方法(包括流水线及相关性)、Cache结构和设计方法。对每种计算机,均以一个样机为例介绍其具体设计和实现方法,并提供了从简单到复杂的多种实验设计题,供读者自由选择。《计算机体系结构实验教程》可作为大专院校“计算机体系结构实验”课程和“计算机组成原理实验”课程的教材。

《数字电路设计与仿真实践》 图书简介: 本书旨在为读者提供一套系统、深入的学习体验,聚焦于现代数字电路的设计、实现与验证。内容涵盖从基础的逻辑门操作到复杂的组合逻辑与时序逻辑电路设计,再到利用行业标准硬件描述语言(HDL)进行仿真和综合,最终实现实际硬件应用。本书注重理论与实践的结合,通过丰富的实验案例,引导读者掌握数字电路设计流程中的每一个关键环节。 第一部分:数字逻辑基础回顾与FPGA入门 章节1:数字逻辑基础概念重温 二进制、十进制、十六进制等数字系统及其相互转换。 逻辑门(AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR)的真值表、逻辑符号及基本运算。 布尔代数的基本定理和定律,逻辑函数的化简方法(卡诺图法、Quine-McCluskey法)。 组合逻辑电路的设计思路与基本结构,如译码器、编码器、多路选择器、加法器、减法器等。 时序逻辑电路的基础:触发器(SR, D, JK, T)、寄存器、计数器等。 状态机(有限状态机,FSM)的基本概念、设计步骤(状态图、状态表、状态编码)及其在数字系统中的应用。 章节2:FPGA(现场可编程门阵列)概述与开发环境 FPGA的结构与工作原理:CLB(可配置逻辑块)、DSP(数字信号处理)块、BRAM(块RAM)等核心资源介绍。 FPGA与其他可编程器件(CPLD, ASIC)的比较。 主流FPGA厂商(如Xilinx, Intel/Altera)的产品系列简介。 FPGA开发流程:设计输入、仿真、综合、布局布线、下载与调试。 搭建开发环境:选择合适的FPGA开发板,安装和配置EDA(电子设计自动化)工具软件(如Vivado, Quartus Prime)。 创建第一个FPGA项目:熟悉工程管理、IP核调用、约束文件(XDC/SDC)的编写。 第二部分:硬件描述语言(HDL)设计与仿真 章节3:Verilog HDL入门与实践 Verilog HDL的基本语法:模块(module)、端口(port)、数据类型(reg, wire)、赋值语句(blocking, non-blocking)。 Verilog HDL中的逻辑门级建模。 Verilog HDL中的数据流建模(assign语句)。 Verilog HDL中的行为级建模:`always`块、`initial`块、`if-else`语句、`case`语句、`for`循环等。 如何描述组合逻辑电路和时序逻辑电路。 参数化设计(parameter)与实例化(instantiation)。 Verilog HDL的层次化设计方法。 章节4:VHDL入门与实践 VHDL的基本语法:实体(entity)、架构(architecture)、端口(port)、数据类型(bit, std_logic, integer)、信号(signal)、变量(variable)。 VHDL中的进程(process)语句。 VHDL中的并发语句与顺序语句。 VHDL中的条件语句(if, case)与循环语句(loop)。 VHDL中的时钟与复位信号的描述。 VHDL的设计模式:描述组合逻辑与时序逻辑。 VHDL的库(library)与包(package)的使用。 章节5:HDL仿真技术与验证 仿真器在数字设计流程中的作用。 编写测试平台(testbench):如何生成激励信号(stimulus)。 仿真中的关键事件:时钟上升沿/下降沿触发。 常用仿真命令与波形查看。 仿真结果的分析与调试方法。 覆盖率(coverage)的概念及其在验证中的应用。 使用SystemVerilog进行更高级的验证(可选,简要介绍)。 第三部分:数字系统设计与综合 章节6:组合逻辑电路的高级设计 常用组合逻辑IP核的实现:加法器、乘法器、比较器、CRC校验器等。 有限状态机(FSM)的HDL实现:Mealy型和Moore型状态机的设计。 状态编码对硬件资源和时序的影响。 异步复位与同步复位的选择与实现。 可重用IP核的设计原则。 章节7:时序逻辑电路的高级设计 移位寄存器、循环移位寄存器(Barrel Shifter)的设计。 各种类型计数器(同步/异步,加法/减法,模N计数器)的设计。 FIFO(先进先出)缓冲器的设计与应用。 DRAM/SRAM接口控制器的基本原理与设计。 握手协议(Handshake Protocol)在数据传输中的应用。 章节8:数字信号处理(DSP)模块与内存接口 FPGA中DSP模块的结构与使用。 DSP模块在乘法、累加等运算中的加速优势。 FPGA内部存储器(BRAM)的使用:配置、读写操作。 SDRAM/DDR SDRAM接口控制器的基本原理。 使用AXI(Advanced eXtensible Interface)总线进行IP核互联。 章节9:时序约束与静态时序分析(STA) 时序分析在FPGA设计中的重要性。 时钟定义与时钟域。 时序约束(Timing Constraints)的编写:时钟周期、输入/输出延迟、伪路径等。 关键路径(critical path)的概念。 静态时序分析(STA)工具的使用与报告解读。 如何根据STA报告优化设计以满足时序要求。 时钟抖动(Clock Jitter)与占空比(Duty Cycle)对时序的影响。 第四部分:FPGA项目实践与调试 章节10:典型FPGA应用项目设计 项目一:简易交通灯控制器。 结合状态机设计,学习基本逻辑控制。 项目二:数据采集与处理模块。 使用ADC/DAC接口(模拟),设计数据流控制。 项目三:图像处理加速模块。 如Sobel边缘检测或简单的滤波算法,涉及并行处理与数据搬移。 项目四:简单的通信协议实现。 如UART(通用异步收发器)的设计与验证。 项目五:存储器接口控制器。 连接外部SRAM或DDR SDRAM,进行数据读写测试。 (以上项目可根据实际情况选择部分或全部,每个项目都包含需求分析、HDL设计、仿真验证、综合与实现、下载到FPGA板上进行硬件调试等完整流程。) 章节11:FPGA硬件调试与问题排查 FPGA下载与在线调试(In-System Debugging)工具的使用(如ILA, ChipScope, SignalTap)。 逻辑分析仪在硬件调试中的作用。 常见硬件问题分析:上电异常、时钟问题、信号冲突、接口通信错误。 复位信号设计的常见陷阱。 使用JTAG接口进行调试。 如何通过仿真结果与硬件行为比对来定位问题。 附录: 常用EDA工具快捷键指南。 FPGA开发板接口说明。 经典HDL设计模式汇总。 本书通过循序渐进的章节安排,丰富的实验案例,以及对实际开发流程的详细讲解,旨在培养读者独立进行数字电路设计和FPGA开发的能力。无论是初学者还是希望提升实践技能的工程师,都能从中获益。

作者简介

目录信息

读后感

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FDCS的都懂得啊 4年中最纠结的一门课,每周至少上半天的机一般整天都泡在机房里有木有,总共才1个学分有木有!!!! 期中要设计一个8位的CPU,期末设计16位,在上机做实验之前,整份实验报告要全部写好,代码全部写好啊有木有!!!!! 整个实验平台仪器名字开头是FD就知道是...

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用户评价

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这本书的阅读体验,简直是一场酣畅淋漓的思维探险。作者的叙事风格极富感染力,仿佛一位经验丰富的向导,带领我们穿越迷雾,直抵真理的核心。最让我感到惊艳的是,作者似乎拥有将复杂问题简单化的魔力,那些原本需要花费数日才能消化的复杂体系,在作者的笔下,结构清晰,脉络分明。行文中充满了对现有理论的批判性反思,这种不盲从权威的独立精神,极大地激发了我求知的热情。书中引用的大量一手资料和详实的论据,为作者的观点提供了无可辩驳的说服力。每读完一个小节,我都会忍不住合上书本,消化吸收其中的精髓,那种豁然开朗的感觉,让人对知识的力量深信不疑。这本书,绝对是那种值得反复品味、常读常新的佳作。

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翻开这本书,扑面而来的是一股强烈的学术气息,但绝非那种枯燥乏味的教科书式说教。作者的笔触极其老辣,对核心概念的把握精准到位,每一个论断都建立在坚实可靠的逻辑基础之上。我特别欣赏作者在章节布局上的匠心独琢,逻辑链条层层递进,如同精密的钟表齿轮咬合,推动着读者的理解不断深化。对于那些需要大量背景知识铺垫的部分,作者的处理方式非常得体,既没有为了照顾初学者而牺牲内容的完整性,也没有因为追求高深而让普通读者望而却步。书中对一些经典案例的剖析入木三分,通过细致入微的拆解,揭示了事物背后运行的深层规律。这本书不仅仅是在“教”知识,更是在“授”方法论,它教会我们如何去思考,如何去质疑,这种思维上的升华,远超书本本身的价值。

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这套书的编排实在太赞了,它完全打破了我对传统学术著作的刻板印象。作者显然投入了巨大的心血来打磨语言和结构,使得阅读过程充满了愉悦感。我尤其欣赏书中对概念边界的清晰界定,很多我之前感到模糊不清的术语,经过作者的梳理后,变得泾渭分明,有效地避免了认知上的混淆。从宏观的视角到微观的细节,作者的视野始终保持着极高的跨度和精准度。更难能可贵的是,书中洋溢着一种鼓励探索和创新的积极氛围,它不只是记录已有的成就,更是在激发读者去思考未来的可能性。对于任何一个渴望在专业领域深耕的人来说,这本书无疑是一张不可或缺的地图,它指引方向,更提供了可靠的工具箱。

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坦率地说,我很少能遇到像这样能让人沉浸其中的专业书籍。作者的文字功底深厚,行文流畅,即使涉及高深的学问,也处理得游刃有余,读起来毫无滞涩感。书中对多个交叉领域的融合与探讨,展现了作者广博的学识和卓越的整合能力,这种跨界思维的碰撞,是本书最宝贵的财富之一。它不仅提供了详尽的知识点,更重要的是,它教会了我如何构建一个严谨的知识框架,如何在海量信息中提炼出最有价值的核心。阅读这本书的过程,与其说是学习,不如说是一次深层次的思维对话,作者像一位高明的导师,耐心地引导我,让我逐渐掌握了分析和解决复杂问题的底层逻辑。这本书的影响,将持续渗透到我未来学习和工作的方方面面。

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这是一本让人爱不释手的经典读物,作者以其深厚的学术功底和独到的见解,为我们构建了一个宏大而又细腻的知识图景。书中对于那些深奥晦涩的理论,总是能用生动形象的语言娓娓道来,让人在阅读的过程中仿佛置身于一个充满智慧的殿堂。尤其值得称赞的是,作者在叙述过程中,不仅关注了理论的深度,更注重了其实际应用的可行性,使得那些原本遥不可及的概念变得触手可及。书中对不同流派思想的梳理与对比,更是体现了作者严谨的治学态度,让人在比较中形成更为全面的认知。那些穿插其中的历史典故和前沿动态,如同点缀在广袤知识海洋中的璀璨星辰,为整本书增添了无尽的魅力。读完之后,我感觉自己的思维模式得到了极大的拓展,看待问题的方式也变得更加深入和立体,那种知识被系统化、结构化滋养的感觉,是任何速成班都无法比拟的。

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