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431千字 字数
2014-09-01 发行日期
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主编推荐语

本书分三篇讲解指令集架构、OpenMIPS处理器实现，及实践版OpenMIPS处理器与嵌入式实时操作系统应用。

内容简介

本书分为三篇。第一篇是理论篇，介绍了指令集架构、Verilog HDL的相关知识。第二篇是基础篇，采用增量模型，实现了教学版OpenMIPS处理器。第三篇是进阶篇，通过为教学版OpenMIPS添加Wishbone总线接口，从而实现了实践版OpenMIPS处理器，并与SDRAM控制器、GPIO模块、Wishbone总线互联矩阵等模块组成一个小型SOPC，然后下载到FPGA芯片以验证实现效果，最后为实践版OpenMIPS处理器移植了嵌入式实时操作系统μC/OS-II。

目录

  • 版权信息
  • 内容简介
  • 前言
  • 第一篇 理论篇
  • 第1章 处理器与MIPS
  • 1.1 计算机的简单模型
  • 1.2 架构与指令集
  • 1.3 MIPS指令集架构的演变
  • 1.4 MIPS32指令集架构简介
  • 1.5 本书的目标与组织方式
  • 第2章 可编程逻辑器件与Verilog HDL
  • 2.1 可编程逻辑器件概述
  • 2.2 基于PLD的数字系统设计流程
  • 2.3 Verilog HDL简介
  • 2.4 Verilog HDL中模块的结构
  • 2.5 Verilog HDL基本要素
  • 2.6 Verilog HDL行为语句
  • 2.7 电路设计举例
  • 2.8 仿真
  • 2.9 本章小结
  • 第二篇 基础篇
  • 第3章 教学版OpenMIPS处理器蓝图
  • 3.1 系统设计目标
  • 3.2 教学版OpenMIPS处理器接口
  • 3.3 文件说明
  • 3.4 实现方法
  • 第4章 第一条指令ori的实现
  • 4.1 ori指令说明
  • 4.2 流水线结构的建立
  • 4.3 验证OpenMIPS实现效果
  • 4.4 MIPS编译环境的建立
  • 4.5 第一条指令实现小结
  • 第5章 逻辑、移位操作与空指令的实现
  • 5.1 流水线数据相关问题
  • 5.2 OpenMIPS对数据相关问题的解决措施
  • 5.3 测试数据相关问题的解决效果
  • 5.4 逻辑、移位操作与空指令说明
  • 5.5 修改OpenMIPS以实现逻辑、移位操作与空指令
  • 5.6 测试程序1——测试逻辑操作实现效果
  • 5.7 测试程序2——测试移位操作与空指令实现效果
  • 5.8 小结
  • 第6章 移动操作指令的实现
  • 6.1 移动操作指令说明
  • 6.2 移动操作指令实现思路
  • 6.3 修改OpenMIPS以实现移动操作指令
  • 6.4 测试程序
  • 第7章 算术操作指令的实现
  • 7.1 简单算术操作指令说明
  • 7.2 简单算术操作指令实现思路
  • 7.3 修改OpenMIPS以实现简单算术操作指令
  • 7.4 测试简单算术操作指令实现效果
  • 7.5 流水线暂停机制的设计与实现
  • 7.6 乘累加、乘累减指令说明
  • 7.7 乘累加、乘累减指令实现思路
  • 7.8 修改OpenMIPS以实现乘累加、乘累减指令
  • 7.9 测试乘累加、乘累减指令实现效果
  • 7.10 除法指令说明
  • 7.11 除法指令实现思路
  • 7.12 修改OpenMIPS以实现除法指令
  • 7.13 测试除法指令实现效果
  • 7.14 数据流图的修改
  • 第8章 转移指令的实现
  • 8.1 延迟槽
  • 8.2 转移指令说明
  • 8.3 转移指令实现思路
  • 8.4 修改OpenMIPS以实现转移指令
  • 8.5 测试转移指令的实现效果
  • 第9章 加载存储指令的实现
  • 9.1 加载存储指令说明
  • 9.2 加载存储指令实现思路
  • 9.3 修改OpenMIPS以实现加载存储指令
  • 9.4 修改最小SOPC
  • 9.5 测试程序
  • 9.6 链接加载指令ll、条件存储指令sc说明
  • 9.7 ll、sc指令实现思路
  • 9.8 修改OpenMIPS以实现ll、sc指令
  • 9.9 测试ll、sc指令实现效果
  • 9.10 load相关问题
  • 9.11 修改OpenMIPS以解决load相关问题
  • 9.12 测试load相关问题解决效果
  • 9.13 小结
  • 第10章 协处理器访问指令的实现
  • 10.1 协处理器介绍
  • 10.2 协处理器CP0中的寄存器
  • 10.3 协处理器CP0的实现
  • 10.4 协处理器访问指令说明
  • 10.5 协处理器访问指令实现思路
  • 10.6 修改OpenMIPS以实现协处理器访问指令
  • 10.7 测试程序
  • 第11章 异常相关指令的实现
  • 11.1 MIPS32架构中定义的异常类型
  • 11.2 精确异常
  • 11.3 异常处理过程
  • 11.4 异常相关指令介绍
  • 11.5 异常处理实现思路
  • 11.6 修改OpenMIPS以实现异常处理
  • 11.7 再次修改最小SOPC
  • 11.8 测试程序
  • 11.9 教学版OpenMIPS处理器实现小结
  • 第三篇 进阶篇
  • 第12章 实践版OpenMIPS处理器设计与实现
  • 12.1 实践版OpenMIPS处理器的设计目标
  • 12.2 Wishbone总线介绍
  • 12.3 实践版OpenMIPS处理器接口
  • 12.4 实践版OpenMIPS处理器的实现思路
  • 12.5 从教学版OpenMIPS到实践版OpenMIPS
  • 12.6 实践版OpenMIPS处理器实现小结
  • 第13章 基于实践版OpenMIPS的小型SOPC
  • 13.1 小型SOPC的结构
  • 13.2 Wishbone总线互联矩阵WB_CONMAX
  • 13.3 GPIO
  • 13.4 UART控制器
  • 13.5 Flash控制器
  • 13.6 SDRAM控制器
  • 13.7 实现基于实践版OpenMIPS的小型SOPC
  • 13.8 本章小结
  • 第14章 验证实践版OpenMIPS处理器
  • 14.1 DE2平台简介
  • 14.2 测试需要的硬件连接
  • 14.3 QuartusII工程建立
  • 14.4 测试步骤说明
  • 14.5 测试一——GPIO实验
  • 14.6 测试二——UART实验
  • 14.7 测试三——模拟操作系统的加载过程
  • 14.8 本章小结
  • 第15章 为OpenMIPS处理器移植μC/OS-II
  • 15.1 为什么需要操作系统
  • 15.2 嵌入式实时操作系统介绍
  • 15.3 μC/OS-II简介
  • 15.4 μC/OS-II特点
  • 15.5 μC/OS-II的几个概念
  • 15.6 μC/OS-II的基本功能
  • 15.7 μC/OS-II的文件体系
  • 15.8 μC/OS-II的移植条件
  • 15.9 C语言中使用汇编代码
  • 15.10 MIPS函数调用规范
  • 15.11 μC/OS-II在OpenMIPS处理器上的移植
  • 15.12 测试程序
  • 15.13 编译指示文件的建立
  • 15.14 OpenMIPS处理器运行移植后的μC/OS-II
  • 15.15 本章小结
  • 附录A 教学版OpenMIPS各个模块的接口说明
  • A.1 PC模块接口说明
  • A.2 IF/ID模块接口说明
  • A.3 ID模块接口说明
  • A.4 Regfile模块接口说明
  • A.5 ID/EX模块接口说明
  • A.6 EX模块接口说明
  • A.7 DIV模块接口说明
  • A.8 EX/MEM模块接口说明
  • A.9 MEM模块接口说明
  • A.10 MEM/WB模块接口说明
  • A.11 CP0模块接口说明
  • A.12 LLbit模块接口说明
  • A.13 HILO模块接口说明
  • A.14 CTRL模块接口说明
  • 附录B OpenMIPS实现的所有指令及对应的机器码
  • B.1 逻辑操作指令
  • B.2 移位操作指令
  • B.3 移动操作指令
  • B.4 算术操作指令
  • B.5 转移指令
  • B.6 加载存储指令
  • B.7 协处理器访问指令
  • B.8 异常相关指令
  • B.9 空指令及其他指令
  • 参考文献
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出版方

电子工业出版社

电子工业出版社成立于1982年10月，是国务院独资、工信部直属的中央级科技与教育出版社，是专业的信息技术知识集成和服务提供商。经过三十多年的建设与发展，已成为一家以科技和教育出版、期刊、网络、行业支撑服务、数字出版、软件研发、软科学研究、职业培训和教育为核心业务的现代知识服务集团。出版物内容涵盖了电子信息技术的各个分支及工业技术、经济管理、科普与少儿、社科人文等领域，综合出版能力位居全国出版行业前列。