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電腦系統結構實驗指導(電腦系列教材)

作者：秦國鋒//王力生//陸有軍//郭玉臣
出版社：清華大學
ISBN：9787302528418

出版日期：2019/09/01
裝幀：平裝
頁數：156

人民幣：RMB 35 元售價：元

內容大鋼

本書按照課程培養目標進行CPU的優化實驗，在FPGA開發板上對基本硬體電路、CPU各個基礎模塊、單周期CPU以及多周期CPU的實現等基礎上，著重介紹如何對CPU進行優化，以及如何設計流水線CPU，並依次實現多功能靜態流水線CPU、多功能動態流水線CPU，以及三級存儲體系。全書共分為4篇：第1篇（第1章）為環境篇；第2篇（第2章）為工具軟體篇；第3篇（第3?6章）為應用篇；第4篇（第7章）為綜合應用篇。本書提供了大量的實驗代碼，均在相關知識點後面，以便讀者進行學習和測試。
本書可作為高等院校電腦、軟體工程專業高年級本科生、研究生的教材，也可作為對UML比較熟悉並且對軟體建模有所了解的開發人員、相關科技工作者和研究人員的參考用書。

作者介紹

秦國鋒//王力生//陸有軍//郭玉臣

第1篇  環境篇
第1章  實驗軟體環境的安裝與配置
  1.1  ModelSim的安裝配置
  1.2  Vivado的安裝配置
  1.3  Vivado和ModelSim關聯
第2篇  工具軟體篇
第2章  工具軟體的主要功能
  2.1  Xilinx FPGA器件
  2.2  Vivado設計流程
    2.2.1  利用Vivado進行功能模擬
    2.2.2  設計綜合
    2.2.3  工程實現
  2.3  ModelSim基本使用
    2.3.1  新建ModelSim庫
    2.3.2  創建工程
第3篇  應用篇
第3章  單周期CPU的設計與實現
  3.1  實驗介紹
  3.2  總體設計
    3.2.1  指令格式
    3.2.2  總體數據通路
  3.3  主要模塊設計
第4章  簡單的流水線CPU設計
  4.1  實驗內容
  4.2  實現目標
  4.3  流水線CPU介紹與設計
    4.3.1  CPU頂層視圖
    4.3.2  指令集
    4.3.3  五級流水線
第5章  靜態流水線的設計、分析與驗證
  5.1  靜態流水線的基本原理
  5.2  實驗介紹
  5.3  實驗設計
    5.3.1  靜態流水線的總體結構
    5.3.2  總體架構部件的解釋說明
    5.3.3  實驗模擬過程波形圖及某時刻寄存器值的物理意義
  5.4  實驗驗證
    5.4.1  演算法流程圖
    5.4.2  彙編程序
  5.5  流水線的性能指標定性分析（包括吞吐率、加速比、效率及相關與衝突分析）
第6章  動態流水線的設計、分析與驗證
  6.1  動態流水線的基本原理
  6.2  實驗介紹
  6.3  實驗設計
    6.3.1  動態流水線的總體結構
    6.3.2  實驗模擬過程波形圖及某時刻寄存器值的物理意義
  6.4  實驗驗證
    6.4.1  演算法流程圖
    6.4.2  彙編程序
  6.5  流水線的性能指標定性分相關與衝突分析）

第4篇  綜合應用篇
第7章  三級存儲結構的設計、實現與驗證
  7.1  三級存儲的基本原理
  7.2  實驗描述
    7.2.1  總體框架
    7.2.2  實驗具體要求
  7.3  系統設計與實現
    7.3.1  系統設計整體模塊圖
    7.3.2  三級存儲子系統設計
    7.3.3  系統工作數據流說明
    7.3.4  具體模塊實現
  7.4  實驗驗證
    7.4.1  驗證程序
    7.4.2  從U盤下板
    7.4.3  SD卡寫入程序測試
    7.4.4  中途更換SD卡測試
參考文獻

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