計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教程

第1章 實(shí)踐教學(xué)理念的再認(rèn)識

1.1 時(shí)代特征

1.1.1 國際競爭的時(shí)代

1.1.2 "知識爆炸"的時(shí)代

1.1.3 中國計(jì)算機(jī)學(xué)科教育大發(fā)展的時(shí)代

1.2 創(chuàng)新與實(shí)踐

1.2.1 什么是創(chuàng)新

1.2.2 三大支柱和三種思維

1.2.3 創(chuàng)新源于實(shí)踐

1.2.4 知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)

1.3 知識、智力和能力

1.3.1 知識與知識結(jié)構(gòu)

1.3.2 智力與智力結(jié)構(gòu)

1.3.3 能力與能力結(jié)構(gòu)

1.4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的定位和組織

1.4.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)--發(fā)展智力培養(yǎng)能力

1.4.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍

1.4.3 三種實(shí)驗(yàn)類型和三個(gè)結(jié)合點(diǎn)

1.4.4 計(jì)算機(jī)學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)

第2章 教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備與測量儀器

2.1 計(jì)算機(jī)

2.2 教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備

2.2.1 tec-5數(shù)字邏輯與計(jì)算機(jī)組成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

2.2.2 tec-8計(jì)算機(jī)硬件綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

2.2.3 tec-6計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

2.2.4 tec-soc片上系統(tǒng)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置

2.3 邏輯筆

2.4 數(shù)字萬用表

2.5 示波器

2.5.1 示波器的分類和基本原理

2.5.2 示波器的使用

第3章 大容量可編程邏輯器件

3.1 fpga器件和isp器件

3.2 isp1032器件

3.2.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

3.2.2 isp1032e的引腳

3.3 epm7128s器件

3.3.1 epm7128s內(nèi)部結(jié)構(gòu)

3.3.2 epm7128s引腳

第4章 硬件描述語言vhdl

4.1 硬件描述的創(chuàng)新方法

4.2 vhdl的基本知識點(diǎn)和命名規(guī)則

4.2.1 vhdl需要掌握的5個(gè)基本知識點(diǎn)

4.2.2 命名規(guī)則和注釋

4.3 對象及其說明、運(yùn)算和賦值

4.3.1 信號、變量和常量

4.3.2 數(shù)據(jù)類型

4.3.3 信號、變量和常量的說明

4.3.4 常用運(yùn)算符

4.3.5 賦值語句

4.4 if語句、case語句和process語句

4.4.1 if語句

4.4.2 process語句

4.4.3 case語句

4.5 設(shè)計(jì)實(shí)體

4.5.1 實(shí)體(entity)

4.5.2 結(jié)構(gòu)體(architecture)

4.5.3 庫(library)和程序包(package)

4.6 層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.7 一個(gè)通用寄存器組的設(shè)計(jì)

4.7.1 設(shè)計(jì)要求

4.7.2 設(shè)計(jì)方案

4.7.3 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

第5章 eda工具軟件

5.1 quartusii簡介

5.2 quartusii主屏幕

5.3 格雷碼計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)示例

5.4 仿真

5.4.1 生成仿真波形文件

5.4.2 設(shè)置仿真參數(shù)

5.4.3 啟動仿真且觀察波形

5.5 下載

5.6 使用嵌入式邏輯分析儀進(jìn)行實(shí)時(shí)測試

5.7 原理圖和vhdl語言程序的層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第6章 tec-5/8數(shù)字邏輯基本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

6.1 tec-5/8數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)資源

6.1.1 tec-5數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)資源

6.1.2 tec-8數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)資源

6.2 基本邏輯門和三態(tài)門實(shí)驗(yàn)

6.3 數(shù)據(jù)選擇器、譯碼器、全加器實(shí)驗(yàn)

6.4 觸發(fā)器、移位寄存器實(shí)驗(yàn)

6.5 計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)

6.6 四相時(shí)鐘分配器實(shí)驗(yàn)

6.7 e?2prom實(shí)驗(yàn)

6.8 可編程器件的原理圖方式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

6.9 可編程器件的vhdl文本方式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

第7章 tec-5數(shù)字邏輯綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

7.1 簡易頻率計(jì)設(shè)計(jì)

7.2 交通燈控制器設(shè)計(jì)

7.3 電子鐘設(shè)計(jì)

7.4 藥片裝瓶系統(tǒng)設(shè)計(jì)

第8章 tec-8數(shù)字邏輯綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

8.1 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想

8.2 簡易電子琴設(shè)計(jì)

8.3 簡易頻率計(jì)設(shè)計(jì)

8.4 交通燈控制器設(shè)計(jì)

8.5 在vga接口顯示器顯示指定圖形設(shè)計(jì)

第9章 tec-5計(jì)算機(jī)組成原理基本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

9.1 tec-5實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺

9.2 tec-5實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)

9.2.1 教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本理念

9.2.2 運(yùn)算器模塊

9.2.3 操作控制臺模塊

9.2.4 存儲器模塊

9.2.5 控制器模塊

9.3 運(yùn)算器組成實(shí)驗(yàn)

9.4 雙端口存儲器實(shí)驗(yàn)

9.5 數(shù)據(jù)通路實(shí)驗(yàn)

9.6 微程序控制器實(shí)驗(yàn)

9.7 cpu組成與指令周期實(shí)驗(yàn)

第10章 tec-5計(jì)算機(jī)組成原理綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

10.1 使用硬連線控制器的cpu設(shè)計(jì)

10.2 多功能alu設(shè)計(jì)

10.3 含有陣列乘法器的alu設(shè)計(jì)

10.4 sram故障診斷設(shè)計(jì)

第11章 tec-8計(jì)算機(jī)組成原理基本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

11.1 tec-8實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺

11.2 tec-8實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和操作

11.2.1 模型計(jì)算機(jī)時(shí)序信號

11.2.2 模型計(jì)算機(jī)組成

11.2.3 模型計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)

11.2.4 開關(guān)、按鈕、指示燈

11.2.5 e?2prom中微代碼的修改

11.3 運(yùn)算器組成實(shí)驗(yàn)

11.4 雙端口存儲器實(shí)驗(yàn)

11.5 數(shù)據(jù)通路實(shí)驗(yàn)

11.6 微程序控制器實(shí)驗(yàn)

11.7 cpu組成與機(jī)器指令的執(zhí)行實(shí)驗(yàn)

11.8 中斷原理實(shí)驗(yàn)

第12章 tec-8計(jì)算機(jī)組成綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

12.1 采用硬連線控制器的常規(guī)cpu設(shè)計(jì)

12.2 含有陣列乘法器的alu設(shè)計(jì)

第13章 tec-8計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

13.1 采用微程序控制器的流水cpu設(shè)計(jì)

13.2 采用硬連線控制器的流水cpu設(shè)計(jì)

第14章 tec-6計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)基本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

14.1 tec-6模型計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

14.1.1 tec-6實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺

14.1.2 tec-6數(shù)據(jù)通路總框圖

14.1.3 開關(guān)、按鈕、指示燈

14.2 運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)

14.3 存儲器讀寫實(shí)驗(yàn)

14.4 數(shù)據(jù)通路實(shí)驗(yàn)

14.5 微程序控制器實(shí)驗(yàn)

14.6 tec-6模型計(jì)算機(jī)的測試實(shí)驗(yàn)

第15章 tec-soc片上系統(tǒng)單片機(jī)基本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

15.1 soc單片機(jī)c8051f020實(shí)驗(yàn)平臺

15.1.1 tec-soc片上系統(tǒng)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置總框圖

15.1.2 soc單片機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置能夠完成的基本實(shí)驗(yàn)

15.2 i/o口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

15.3 定時(shí)器實(shí)驗(yàn)

15.4 鍵盤數(shù)碼管實(shí)驗(yàn)

15.5 d/a轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

15.6 片上系統(tǒng)大型綜合實(shí)驗(yàn)

附錄ac8051f指令系統(tǒng)

參考文獻(xiàn)