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自己動手寫CPU
作者：
雷思磊 / 審校：陳佳新
分類：
電腦與網路
／
作業系統
出版社：
碁峰
出版日期：2015/6/3
ISBN：9789863476429
書籍編號：kk0401747
頁數：656
定價：
620
元
優惠價：
82
折
508
元
書價若有異動，以出版社實際定價為準
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絕版書：確定不再版的商品，僅提供書籍資訊參考。
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自己動手寫CPU 內容簡介:揭開CPU的神祕面紗，幫助您深入了解電腦的組成原理與系統架構 介紹從無到有打造處理器的開發過程 本書將帶領您使用Verilog HDL 設計實現一款兼容MIPS32指令集架構的處理器：OpenMIPS。 全書共分為三篇。第一篇是理論篇，介紹了指令集架構、Verilog HDL的相關知識。第二篇是基礎篇，採用增量模型，實現了教學版OpenMIPS處理器。首先實現了僅能執行一道指令的處理器，從這個最簡單的情況出發，逐步實現邏輯操作指令、移位操作指令、空指令、移動操作指令、算術操作指令、轉移指令、加載儲存指令、協處理器存取指令、異常相關指令，逐步完成教學版OpenMIPS處理器。第三篇是進階篇，透過為教學版OpenMIPS加上Wishbone總線接口，從而實現了實踐版OpenMIPS處理器，並與SDRAM控制器、GPIO模塊、Flash控制器、UART控制器、Wishbone總線互聯矩陣等模塊組成一個小型SOPC，然後下載到FPGA晶片以驗證實現效果，最後為實踐版OpenMIPS處理器移植了嵌入式實時操作系統μC/OS-II。
章節說明:第1章 處理器與MIPS 介紹目前主流的指令集架構，由於OpenMIPS採用MIPS32指令集架構，所以本章將特別著重MIPS32指令集架構的說明。 第2章 可程式設計邏輯裝置與Verilog HDL 介紹了FPGA、Verilog HDL的基礎知識，FPGA是可程式設計邏輯裝置的一種，本書的實踐版OpenMIPS處理器就將在FPGA上執行。 第3章 教學版OpenMIPS 處理器藍圖 介紹了教學版OpenMIPS處理器的設計藍圖，包括設計目標、處理器介面，以及最終完成時組成OpenMIPS的各個模組的作用。 第4章 第一條指令ori 的實現 實現了OpenMIPS處理器的第一道指令ori，之所以選擇這條指令作爲第一道指令，就是因爲它夠簡單，指令ori用來實現邏輯“或”運算，透過這道簡單指令的實現，初步建立了OpenMIPS的五階管線架構。 第5章 邏輯、移位操作與空指令的實現 討論並解決了管線資料的相依問題，然後修改第4章的OpenMIPS，實現了MIPS32指令集架構中定義的邏輯、移位操作與空指令。 第6章 移動操作指令的實現 介紹並實作MIPS32指令集架構中定義的移動操作指令。 第7章 算術操作指令的實現 介紹並實作MIPS32指令集架構中定義的算術操作指令。 第8章 轉移指令的實現 介紹並實作MIPS32指令集架構中定義的轉移指令，OpenMIPS支援延遲轉移。 第9章 載入儲存指令的實現 介紹並實作MIPS32指令集架構中定義的載入儲存指令。 第10章 協同處理器存取指令的實現 介紹並實作MIPS32指令集架構中定義的協同處理器CP0，以及協同處理器存取指令。 第11章 異常相關指令的實現 介紹並實作MIPS32指令集架構中定義的異常相關指令，並實現了異常處理。 在每一類指令的實現程式中，都是先介紹該類指令的格式、作用和用法，然後介紹實現思路，接著透過修改程式碼實現該類指令，最後，編寫測試程式，使用模擬的方式驗證實現的正確性。 第12章 實踐版OpenMIPS處理器設計與實現 介紹在教學版OpenMIPS處理器的基礎上，透過Wishbone匯流排介面模組的加入，實現了實踐版OpenMIPS處理器。 第13章 基於實踐版OpenMIPS的小型SOPC 講述設計實現了基於實踐版OpenMIPS處理器的小型可程式設計系統單晶片SOPC的整個過程。 第14章 驗證實踐版OpenMIPS處理器 將第13章實作的小型SOPC下載到實際的硬體平台上，編寫測試程式，驗證實踐版OpenMIPS處理器實現的正確性。 第15章 為OpenMIPS 處理器移植μC/OS-II 介紹了嵌入式即時作業系統μC/OS-II，並將其移植到本書設計的OpenMIPS處理器上，進一步驗證了實踐版OpenMIPS處理器實現的正確性，也爲OpenMIPS處理器發揮實際作用奠定了基礎。
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