本书是与“计算机组成原理”课程及其主教材《计算机组成原理与系统结构》(第2版)配套的实验教材。全书共分上、下两篇：上篇为简单CISC模型计算机实验，主要以“Yy-z02计算机组成原理实验系统”为实验平台，引导读者使用微程序设计方法完成指令系统的实现，含14个实验项目；下篇是典型RISC计算机实验，主要以“Digilent Nexys3” FPGA开发板为实验平台，以MIPS架构CPU为模型，引导读者逐步设计实现一个单周期的MIPS CPU，含10个实验项目。上、下篇均按照概述、指令系统、硬件系统、开发软件平台和实验项目五部分来组织，使读者能够按照“了解概况—了解目标—熟悉工具—深入实现”的路径完成课程学习。
- 前言
- 上篇 简单CISC模型计算机实验
- 第1章 实验系统概述
- 第2章 指令系统
- 2.1 指令格式框架
- 2.2 寻址方式
- 2.3 指令系统设计
- 2.4 程序设计
- 第3章 实验系统硬件构成
- 3.1 总框图及总线概述
- 3.2 运算器部件
- 3.3 存储器部件
- 3.4 输入输出单元
- 3.5 中断控制
- 3.6 控制器部件
- 第4章 实验系统基本操作说明
- 4.1 实验系统硬件的基本操作
- 4.2 实验系统软件的功能及操作
- 第5章 教学实验项目
- 实验一 算术逻辑运算实验
- 实验二 运算器进位控制实验
- 实验三 移位控制实验
- 实验四 存储器读/写实验
- 实验五 总线数据传送控制实验
- 实验六 微码的装入及执行
- 实验七 简单模型机设计与实现
- 实验八 带移位功能的模型机设计与实现
- 实验九 具有中断功能的模型机设计与实现
- 实验十 复杂模型机的设计与实现
- 第6章 扩展接口实验
- 实验十一 外接并行口实验
- 实验十二 外接定时计数器实验
- 第7章 扩展可编程逻辑设计实验
- 7.1 可编程逻辑器件简介
- 7.2 实验项目
- 实验十三 基于CISC处理器的设计与实现
- 实验十四 基于RISC处理器的设计与实现
- 第8章 实验接线图及芯片资料
- 下篇 基于FPGA的典型RISC实验
- 第9章 计算机硬件设计、FPGA与HDL
- 9.1 计算机硬件组成、设计与实现
- 9.2 FPGA
- 9.3 硬件描述语言
- 第10章 MIPS体系结构与指令系统
- 10.1 MIPS32数据类型与寄存器
- 10.2 MIPS32指令格式、寻址方式和常用指令
- 第11章 Verilog HDL基础
- 11.1 Verilog HDL概述
- 11.2 Verilog HDL的模块
- 11.3 词法约定
- 11.4 数据类型
- 11.5 表达式与操作符
- 11.6 系统任务和函数
- 11.7 Verilog HDL建模方式
- 第12章 实验系统
- 12.1 Nexys3教学开发板简介
- 12.2 Nexys3教学开发板硬件系统
- 第13章 系统开发平台
- 13.1 开发平台简介
- 13.2 ISE Design Suite
- 13.3 Digilent Adept调试工具
- 13.4 项目开发流程
- 第14章 实验项目
- 14.1 实验一 全加器设计实验
- 14.2 实验二 超前进位加法器设计实验
- 14.3 实验三 多功能ALU设计实验
- 14.4 实验四 寄存器堆设计实验
- 14.5 实验五 存储器设计实验
- 14.6 实验六 MIPS汇编器与模拟器实验
- 14.7 实验七 取指令与指令译码实验
- 14.8 实验八 实现R型指令的CPU设计实验
- 14.9 实验九 实现R-I型指令的CPU设计实验
- 14.10 实验十 实现R-I-J型指令的CPU设计实验
- 附录 实验报告模板
- 参考文献
- 版权
