本书提供了基于VHDL和EDA技术的关于CPU和计算机系统的设计理论和
设计技术方面较完整和丰富的内容。其中有基于微程序控制模式的8位CISC
模型CPU设计技术;基于状态机控制模式的16位CISC CPU设计技术;MCS51
系列单片机兼容型单片机IP软核系统设计方法;基于流水线技术的16位
RISC CPU设计技术,以及基于SOPC技术的32位NiosⅡ软核嵌入式系统软硬
件设计技术。从授课内容到实验形式都能与目前国外计算机组成原理与计
算机体系结构等同类课程的教学和实验有较好的接轨。
全书内容新颖实用,吸收了欧美许多高校的计算机组成原理同类课程
教学和实验方面的基本内容。书中每一章中都安排了对应的习题和实验,
**为国内高校就这一课程的教学改革和相关实验内容的延拓提供了实用
的教材。
本书可作为计算机专业的本科生、研究生的教科书,或是作为传统的
计算机组成原理课的教学与实验的补充资料,也可作为电子类各专业高年
级本科生、研究生系统设计参考教材,或相关领域工程技术人员基于EDA技
术的片上系统开发应用的参考书。

第1章 概述
1.1 现代计算机组成原理课的任务
1.2 EDA技术
1.3 FPGA器件
1.4 硬件描述语言VHDL
1.5 EDA设计流程
1.6 QuartusⅡ简介
1.7 CISC和RISC处理器
1.8 FPGA在现代计算机领域中的应用
第2章 VHDL与QuartusⅡ应用
2.1 VHDL基本语句语法
2.2 时序电路描述
2.3 全加器描述及相关语法
2.4 计数器设计及相关语法
2.5 一般计数器设计
2.6 QuartusⅡ 6.0使用向导
2.7 嵌入式逻辑分析仪使用方法
2.8 原理图输入设计方法
习题
实验与设计
第3章 VHDL深入
3.1 数据对象
3.2 IF语句概述
3.3 进程语句归纳
3.4 并行语句例解
3.5 仿真延时
3.6 有限状态机
3.7 双向和三态电路信号赋值
习题
实验与设计
第4章 CPU功能模块设计
4.1 8位CPU功能与结构
4.2 CPU中的基本部件
4.3 数据通路设计
4.4 在系统存储器数据读写编辑器应用
4.5 嵌入式锁相环调用
习题
实验与设计
第5章 8位CISC计算机设计
5.1 8位CPU结构
5.2 指令系统的结构及功能的确定
5.3 8位CPU的硬件系统设计
5.4 具有移位功能的CPU设计
5.5 含更多指令的CPU模型机设计
5.6 8051单片机IP软核应用系统构建
习题
实验与设计
第6章 16位CISC CPU设计
6.1 顶层系统设计
6.2 CPU基本部件设计

6.3 CPU的时序仿真与实现
6.4 应用程序设计实例
习题
实验与设计
第7章 流水线结构RISC CPU设计
7.1 流水线的一般概念
7.2 流水线中的主要问题及处理
7.3 流水线的性能评价
习题
实验与设计
第8章 16位流水线CPU设计
8.1 流水线CPU的结构
8.2 指令系统设计
8.3 数据通路设计
8.4 流水线各段设计和功能描述
习题
实验与设计
第9章 32位IP软核嵌入式系统
9.1 Nios/NiosⅡ软核处理器
9.2 Nios软核处理器及其设计流程
9.3 32位NiosⅡ系统设计
9.4 自定制Avalon总线外设
9.5 DMA
9.6 自定制硬件指令
第10章 NiosⅡ嵌入式系统软硬件设计
10.1 NiosⅡ基本硬件系统构建
10.2 NiosⅡ软件设计与运行流程
10.3 加入用户自定义组件设计
10.4 加入用户自定义指令设计
10.5 Flash编程下载
习题
实验与设计
附录 GW48-CP+实验系统相关资料
一、GW48-CP+系统实验信号名与芯片引脚对照表
二、实验电路结构图
参考文献

本书提供了基于VHDL和EDA技术的关于CPU和计算机系统的设计理论和设计技术方面较完整和丰富的内容。从授课内容到实验形式都能与目前国外计算机组成原理与计算机体系结构等同类课程的教学和实验有较好的接轨。
本书可作为计算机专业的本科生、研究生的教科书,或是作为传统的计算机组成原理课的教学与实验的补充资料,也可作为电子类各专业高年级本科生、研究生系统设计参考教材,或相关领域工程技术人员基于EDA技术的片上系统开发应用的参考书。