計算機系統(tǒng)自主設(shè)計圖書目錄

第一篇 計算機系統(tǒng)構(gòu)成及自定義CPU芯片設(shè)計

第1章 計算機系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理 3

1.1 從一個產(chǎn)品加工廠談起 3

1.2 計算機誕生及系統(tǒng)構(gòu)成 4

1.2.1 計算機誕生 4

1.2.2 計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 4

1.3 計算機開發(fā)及運行流程 5

1.3.1 計算機軟硬件開發(fā)流程 5

1.3.2 計算機運行流程 6

第2章 自定義指令系統(tǒng)設(shè)計 7

2.1 指令系統(tǒng)概述 7

2.1.1 指令系統(tǒng)基本概念 7

2.1.2 指令系統(tǒng)設(shè)計方法 7

2.1.3 指令系統(tǒng)設(shè)計流程 10

2.2 自定義指令系統(tǒng) 10

2.2.1 指令分類與指令功能選擇 10

2.2.2 指令格式與尋址方式 11

2.2.3 指令集 13

2.2.4 CPU芯片自動化設(shè)計流程 19

第3章 HDL硬件描述語言 20

3.1 VHDL硬件描述語言 20

3.1.1 VHDL程序的基本結(jié)構(gòu) 20

3.1.2 VHDL語言的基本要素 23

3.1.3 VHDL程序的常用描述語句 25

3.1.4 VHDL程序的常用描述方式 26

3.1.5 組合邏輯電路設(shè)計 27

3.1.6 時序邏輯電路設(shè)計 30

3.1.7 存儲器設(shè)計 32

3.1.8 狀態(tài)機設(shè)計 34

3.2 Verilog HDL硬件描述語言 36

3.2.1 Verilog HDL語言的基本結(jié)構(gòu) 36

3.2.2 Verilog HDL語言的基本要素 38

3.2.3 Verilog HDL程序的常用

描述語句 41

3.2.4 Verilog HDL程序的常用

描述方式 43

3.2.5 組合邏輯電路設(shè)計 44

3.2.6 時序邏輯電路設(shè)計 46

3.2.7 存儲器設(shè)計 47

3.2.8 狀態(tài)機設(shè)計 49

3.3 VHDL和Verilog HDL語言的

對應(yīng)關(guān)系 52

第4章 QUARTUSⅡ開發(fā)工具 54

4.1 QUARTUSⅡ開發(fā)系統(tǒng)軟件

使用入門 54

4.1.1 QUARTUSⅡ軟件安裝 54

4.1.2 QUARTUSⅡ平臺下的芯片

開發(fā)流程 55

4.1.3 電子琴芯片設(shè)計實例 56

4.2 QUARTUSⅡ設(shè)計技巧 71

4.2.1 增量編譯 71

4.2.2 時序約束 73

4.2.3 邏輯鎖定 75

4.2.4 嵌入式邏輯分析儀 77

4.2.5 定制LPM_ROM 81

4.3 DSP Builder代碼自動生成 87

4.3.1 DSP Builder代碼自動生成流程 87

4.3.2 直接數(shù)字頻率合成器原理 87

4.3.3 DDS在MATLAB/Simulink中的

建模與仿真 89

4.3.4 DDS在QUARTUSⅡ中的

FPGA實現(xiàn) 92

第5章 自定義CPU--SCU芯片設(shè)計 98

5.1 SCU結(jié)構(gòu)設(shè)計 98

5.1.1 總線寬度設(shè)計 98

5.1.2 SCU結(jié)構(gòu)設(shè)計 99

5.2 SCU內(nèi)核設(shè)計 103

5.2.1 控制單元設(shè)計 103

5.2.2 運算單元設(shè)計 127

5.2.3 寄存器堆設(shè)計 132

5.2.4 SCU內(nèi)核模塊連接 141

5.3 SCU片內(nèi)外設(shè)設(shè)計 143

5.3.1 中斷控制器INTERUPT設(shè)計 143

5.3.2 存儲器接口電路設(shè)計 146

5.3.3 I/O接口電路設(shè)計 146

5.4 SCU整體電路 152

5.5 SCU芯片實現(xiàn) 153

第6章 計算機硬件系統(tǒng)開發(fā)與機器

語言編程 158

6.1 計算機硬件系統(tǒng)設(shè)計 158

6.1.1 計算機硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 158

6.1.2 計算機硬件系統(tǒng)原理圖設(shè)計 159

6.2 機器語言編程 162

6.2.1 機器程序開發(fā)流程 162

6.2.2 12位二進(jìn)制輸入電路測試程序 163

6.2.3 3位十進(jìn)制輸出電路測試程序 164

6.2.4 12位二進(jìn)制輸入電路測試程序 165

6.2.5 3位十進(jìn)制輸入電路測試程序 166

6.2.6 不同時鐘頻率對計算機運行

速度的影響 167

第二篇 軟件開發(fā)流程及自定義編程語言

第7章 計算機軟件的硬件基礎(chǔ) 171

7.1 軟件概述 171

7.2 數(shù)據(jù)--加工對象 172

7.2.1 數(shù)據(jù)的硬件基礎(chǔ) 172

7.2.2 數(shù)據(jù)表達(dá) 173

7.2.3 數(shù)據(jù)存儲方式 176

7.3 程序--加工流程 177

7.3.1 程序的硬件基礎(chǔ) 177

7.3.2 程序加工流程 178

7.3.3 程序的基本結(jié)構(gòu)及其開發(fā)流程 180

7.3.4 提高編程效率的有效

途徑--子程序與庫 181

第8章 自定義匯編語言--SCL語言 185

8.1 匯編語言概述 185

8.1.1 從機器語言到匯編語言 185

8.1.2 匯編語言組成 186

8.2 指令語句與偽指令設(shè)計 186

8.2.1 指令語句 186

8.2.2 偽指令 192

8.3 匯編語言結(jié)構(gòu)設(shè)計 193

8.3.1 數(shù)據(jù)段與代碼段 193

8.3.2 子程序 194

8.3.3 中斷服務(wù)程序 194

第9章 自定義高級語言--SCH語言 196

9.1 高級語言概述 196

9.1.1 高級語言與低級語言 196

9.1.2 高級語言組成 197

9.2 SCH語言基本成分設(shè)計 197

9.2.1 常量及變量 197

9.2.2 運算與賦值 198

9.2.3 輸入/輸出 199

9.2.4 控制操作 199

9.3 SCH語言結(jié)構(gòu)設(shè)計 201

9.3.1 程序結(jié)構(gòu) 201

9.3.2 子程序 203

9.4 SCH語言單詞與語法歸納 204

第三篇 工具軟件的自主開發(fā)

第10章 C++開發(fā)語言與VC開發(fā)工具 207

10.1 熟悉VC++6.0軟件開發(fā)工具 207

10.1.1 VC++工具及幫助文檔MSDN 207

10.1.2 Windows應(yīng)用程序及VC

編程流程 208

10.1.3 編寫第一個控制臺應(yīng)用程序 210

10.1.4 編寫第一個窗口應(yīng)用程序 215

10.1.5 程序調(diào)試及調(diào)試窗口觀察 224

10.2 C++語言基礎(chǔ) 229

10.2.1 C++語言組成與程序結(jié)構(gòu) 229

10.2.2 常量與變量運用 231

10.2.3 運算與賦值 240

10.2.4 控制語句 244

10.2.5 函數(shù)的運用 247

10.2.6 預(yù)編譯指令 253

10.2.7 類與對象的運用 255

10.2.8 類的繼承與派生 258

10.3 窗口應(yīng)用程序編程--

使用API 262

10.3.1 API庫 262

10.3.2 資源及資源編輯 264

10.3.3 菜單資源運用 266

10.3.4 對話框資源運用 267

10.3.5 控件 269

10.3.6 消息 270

10.3.7 計算器制作實例 273

10.4 窗口應(yīng)用程序編程--

使用MFC 278

10.4.1 MFC類庫 279

10.4.2 MFC應(yīng)用程序運行原理 279

10.4.3 MFC編程方法 287

10.4.4 計算器制作實例 290

第11章 編輯器的自主設(shè)計 294

11.1 編輯器概述 294

11.1.1 代碼編輯器功能 294

11.1.2 代碼編輯器制作流程 294

11.2 編輯器基本框架生成 295

11.3 關(guān)鍵字高亮與文件操作 296

11.3.1 關(guān)鍵字高亮 296

11.3.2 文件打開與保存 297

11.4 狀態(tài)欄、快捷菜單與SHELL

操作 303

11.4.1 在狀態(tài)欄上顯示光標(biāo)位置 303

11.4.2 快捷菜單設(shè)計 308

11.4.3 編輯器打開不產(chǎn)生新文檔 309

11.4.4 文件拖放 310

第12章 匯編器的自主設(shè)計 313

12.1 匯編器概述 313

12.1.1 匯編器功能 313

12.1.2 匯編器組成 313

12.2 匯編器工作原理 314

12.2.1 符號表 314

12.2.2 單詞識別 317

12.2.3 數(shù)據(jù)定義處理 319

12.2.4 指令語句處理 320

12.2.5 目標(biāo)代碼文件生成 322

12.3 匯編器編程實現(xiàn) 323

12.3.1 匯編器模板及模塊間

調(diào)用關(guān)系 323

12.3.2 相關(guān)符號表和地址

計數(shù)器的表示 325

12.3.3 匯編器細(xì)化模板及程序說明 327

第13章 編譯器的自主設(shè)計 333

13.1 編譯器概述 333

13.1.1 編譯器功能 333

13.1.2 編譯器組成 333

13.1.3 編譯器與匯編器 334

13.2 編譯器的工作原理 334

13.2.1 符號表--編譯過程中

有關(guān)符號的存儲 334

13.2.2 單詞識別--字符的組合 335

13.2.3 語法分析--語法關(guān)系的

比較 335

13.3 指令代碼生成 337

13.3.1 臨時存儲區(qū)及其運用 338

13.3.2 表達(dá)式的代碼生成 339

13.3.3 賦值語句、輸入/輸出

語句的代碼生成 341

13.3.4 控制語句的代碼生成 343

13.4 編譯器的編程實現(xiàn) 346

13.4.1 編譯器程序模板及模塊

調(diào)用關(guān)系 346

13.4.2 相關(guān)符號表的表示 349

13.4.3 編譯程序細(xì)化模板及

程序說明 351

第14章 鏈接器的自主設(shè)計 360

14.1 鏈接器概述 360

14.1.1 鏈接器功能 360

14.1.2 鏈接器組成 361

14.2 鏈接器工作原理 361

14.2.1 存儲器模型 361

14.2.2 鏈接命令文件 361

14.2.3 重定位 362

14.2.4 可執(zhí)行文件生成 364

14.3 鏈接器編程實現(xiàn) 365

14.3.1 主要功能模塊及模塊

調(diào)用關(guān)系 365

14.3.2 相關(guān)符號表的表示 366

14.3.3 鏈接器程序分析 367

第15章 編程器的自主設(shè)計 372

15.1 編程器概述 372

15.1.1 編程器軟件組成 372

15.1.2 編程器硬件組成 373

15.2 編程器硬件電路設(shè)計 373

15.2.1 編程器硬件總電路 373

15.2.2 EEPROM芯片工作

模式及時序 373

15.2.3 燒寫控制電路 375

15.2.4 串口通信電路 376

15.3 RS-232通信原理及自定義

通信協(xié)議 378

15.3.1 RS-232串口通信原理 378

15.3.2 自定義通信協(xié)議 378

15.4 單片機數(shù)據(jù)接收與燒寫

程序設(shè)計 379

15.4.1 MPLAB IDE軟件使用 379

15.4.2 單片機系統(tǒng)初始化 382

15.4.3 單片機數(shù)據(jù)收發(fā) 383

15.4.4 EEPROM芯片燒寫與讀取 389

15.4.5 程序主體 392

15.5 編程器軟件界面與數(shù)據(jù)發(fā)送

功能設(shè)計 396

15.5.1 工程創(chuàng)建及二進(jìn)制文件

讀取與顯示 397

15.5.2 串口通信控件 400

15.5.3 利用串口通信控件進(jìn)行

數(shù)據(jù)接收與發(fā)送 403

15.6 編程器性能測試 410

15.6.1 測試原理 410

15.6.2 測試程序 410

第四篇 自定義計算機系統(tǒng)編程實例

第16章 自定義SCL匯編語言編程實例 417

16.1 SCL匯編語言列表 417

16.2 匯編程序開發(fā)流程 418

16.3 匯編程序開發(fā)實例 421

16.3.1 順序程序開發(fā)實例 421

16.3.2 分支程序開發(fā)實例 422

16.3.3 循環(huán)程序開發(fā)實例 424

16.3.4 子程序開發(fā)實例 425

16.3.5 中斷服務(wù)程序開發(fā)實例 427

16.3.6 查詢與中斷方式傳送數(shù)據(jù) 428

第17章 自定義SCH高級語言編程實例 430

17.1 SCH高級語言單詞列表及

語法歸納 430

17.2 SCH高級程序開發(fā)流程 431

17.3 高級程序開發(fā)實例 433

17.3.1 順序程序開發(fā)實例 433

17.3.2 分支程序開發(fā)實例 434

17.3.3 循環(huán)程序開發(fā)實例 436

17.3.4 子程序開發(fā)實例 437

17.3.5 中斷服務(wù)程序開發(fā)實例 439

附錄A 自定義計算機系統(tǒng)的SOPC實現(xiàn) 441

附錄B 隨贈光盤文件列表 446

參考文獻(xiàn) 447