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本書主要分為四部分內容，第一部分為實驗系統概述，介紹了實驗系統的軟硬件環境、讓學生熟悉實驗平臺的使用；第二部分為實驗預備知識，介紹了電路基礎、指令系統、Verilog HDL 語言和Quartus II的使用，為後續實驗的順利進行奠定基礎；第三部分為教學實驗項目，包括基本原理類實驗和綜合設計類實驗，使學生通過實驗進一步掌握計算機各個組成部件的工作原理以及計算機中各部件是如何協調工作的；第四部分為基於EDA平臺的實驗項目，以更好地培養學生的動手能力、工程意識和創新能力。
作者簡介
陳琦，博士，實驗師，現為浙江工業大學計算機學院系統實驗室主任。先後主持企業重大橫向項目、浙江省教育廳項目、校級教學改革項目等多個項目，參與***和省部級項目多項，已發表論文20多篇，參與編寫教材多部。研究方向為：嵌入式系統及應用、物聯網技術。
目次
目 錄
第1章 概論 1
1.1 TD-CMA實驗系統 1
1.1.1 TD-CMA實驗系統的功能及特點 1
1.1.2 TD-CMA實驗系統的硬件環境 2
1.1.3 TD-CMA實驗系統的軟件開發環境 4
1.2 數字電路基礎 6
1.2.1 基本邏輯門電路 6
1.2.2 組合邏輯門電路 9
1.2.3 時序邏輯電路 15
1.3 指令系統 19
1.3.1 機器指令系統 19
1.3.2 計算機微指令 22
第2章 組成原理實驗項目 27
2.1 TD-CMA實驗系統認識實驗 27
2.2 總線數據傳輸控制實驗 31
2.3 靜態隨機存儲器讀/寫實驗 39
2.4 算術邏輯運算實驗 44
2.5 微程序控制器實驗 50
2.6 中斷控制實驗 56
2.7 DMA控制實驗 59
第3章 綜合性實驗項目 62
3.1 CPU與簡單模型機設計實驗 62
3.2 複雜模型機設計實驗 68
3.3 帶中斷處理能力的模型機設計實驗 78
3.4 帶DMA控制功能的模型機設計實驗 92
3.5 典型I/O接口8253擴展設計實驗 99
第4章 基於EDA平臺的實驗項目 104
4.1 Verilog HDL語言基礎知識 104
4.1.1 Verilog HDL語言概述 104
4.1.2 Verilog HDL語言簡單示例 105
4.1.3 Verilog HDL語言語法特點 105
4.2 Quartus II的基本使用方法 111
4.2.1 Quartus II概述 111
4.2.2 Quartus II使用教程 111
4.3 EDA實驗平臺認識實驗 114
4.4 超前進位加法器設計實驗 119
4.5 硬佈線控制器模型機設計實驗 124
4.6 陣列乘法器設計實驗 129
4.7 Cache控制器設計實驗 131
4.8 基於RISC技術的模型計算機設計實驗 137
附錄A TD-CMA實驗系統單元電路 143
附錄B 常用模塊引腳名稱及有效表 160
附錄C 微程序P判別條件說明 163
附錄D 實驗報告參考格式 164
參考文獻 167
第1章 概論 1
1.1 TD-CMA實驗系統 1
1.1.1 TD-CMA實驗系統的功能及特點 1
1.1.2 TD-CMA實驗系統的硬件環境 2
1.1.3 TD-CMA實驗系統的軟件開發環境 4
1.2 數字電路基礎 6
1.2.1 基本邏輯門電路 6
1.2.2 組合邏輯門電路 9
1.2.3 時序邏輯電路 15
1.3 指令系統 19
1.3.1 機器指令系統 19
1.3.2 計算機微指令 22
第2章 組成原理實驗項目 27
2.1 TD-CMA實驗系統認識實驗 27
2.2 總線數據傳輸控制實驗 31
2.3 靜態隨機存儲器讀/寫實驗 39
2.4 算術邏輯運算實驗 44
2.5 微程序控制器實驗 50
2.6 中斷控制實驗 56
2.7 DMA控制實驗 59
第3章 綜合性實驗項目 62
3.1 CPU與簡單模型機設計實驗 62
3.2 複雜模型機設計實驗 68
3.3 帶中斷處理能力的模型機設計實驗 78
3.4 帶DMA控制功能的模型機設計實驗 92
3.5 典型I/O接口8253擴展設計實驗 99
第4章 基於EDA平臺的實驗項目 104
4.1 Verilog HDL語言基礎知識 104
4.1.1 Verilog HDL語言概述 104
4.1.2 Verilog HDL語言簡單示例 105
4.1.3 Verilog HDL語言語法特點 105
4.2 Quartus II的基本使用方法 111
4.2.1 Quartus II概述 111
4.2.2 Quartus II使用教程 111
4.3 EDA實驗平臺認識實驗 114
4.4 超前進位加法器設計實驗 119
4.5 硬佈線控制器模型機設計實驗 124
4.6 陣列乘法器設計實驗 129
4.7 Cache控制器設計實驗 131
4.8 基於RISC技術的模型計算機設計實驗 137
附錄A TD-CMA實驗系統單元電路 143
附錄B 常用模塊引腳名稱及有效表 160
附錄C 微程序P判別條件說明 163
附錄D 實驗報告參考格式 164
參考文獻 167
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