深入理解OpenRISC體系結(jié)構(gòu)

定　價(jià)：￥79.00

作　者：	甄建勇
出版社：	機(jī)械工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	計(jì)算機(jī)/網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)

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ISBN：	9787111504047	出版時(shí)間：	2015-06-01	包裝：
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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　這是一本介紹OpenRISC體系結(jié)構(gòu)的圖書(shū)。通讀對(duì)本書(shū)的閱讀，讀者不僅可以獲得計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，還可以掌握動(dòng)手設(shè)計(jì)處理器的基本技能，邁入CPU設(shè)計(jì)的大門(mén)。本書(shū)的內(nèi)容大致可分為三部分，即知識(shí)儲(chǔ)備、實(shí)例分析和動(dòng)手實(shí)踐。其中第一部分著重介紹了體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念、并行技術(shù)、局部性原理，以及進(jìn)行計(jì)算機(jī)體系接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般流程。第二部分，以O(shè)penRISC為分析對(duì)象，深入分析了開(kāi)源CPU數(shù)據(jù)通路、控制通路和存儲(chǔ)器層次組織的實(shí)際實(shí)現(xiàn)，對(duì)研究體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有很高的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)際價(jià)值。此外本部分還介紹了以O(shè)penRISC為基礎(chǔ)的ORPSoC的很多設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。第三部分，介紹如何運(yùn)用前面的積累設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的RISC核，以及設(shè)計(jì)的仿真和FPGA驗(yàn)證。本書(shū)適合急于了解和掌握體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，對(duì)開(kāi)源CPU內(nèi)部實(shí)現(xiàn)充滿好奇，并想動(dòng)手設(shè)計(jì)屬于自己CPU的讀者，以及從事嵌入式開(kāi)發(fā)的技術(shù)人員。此外，本書(shū)還可作為對(duì)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)感興趣的電子工程類(lèi)、自動(dòng)控制類(lèi)、計(jì)算機(jī)類(lèi)的高年級(jí)本科生和研究生的參考用書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

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圖書(shū)目錄

目錄
前言
第1章緒論 / 1
1.1 概述 / 1
1.2 計(jì)算機(jī)漫談 / 3
1.2.1 十進(jìn)制計(jì)算機(jī) / 3
1.2.2 二進(jìn)制計(jì)算機(jī) / 7
1.3 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) / 12
1.3.1 圖靈與圖靈機(jī) / 12
1.3.2 馮.諾依曼與馮.諾依曼體系結(jié)構(gòu) / 14
1.3.3 改進(jìn)的哈佛體系結(jié)構(gòu) / 17
1.3.4 發(fā)展趨勢(shì) / 19
1.4 并行技術(shù) / 20
1.4.1 流水線 / 20
1.4.2 亂序 / 22
1.4.4 單指令多數(shù)據(jù)流 / 22
1.4.5 同時(shí)多線程 / 23
1.4.6 單芯片多處理器 / 23
1.4.7 對(duì)稱多處理器 / 25
1.5 局部性原理 / 25
1.6 計(jì)算機(jī)的評(píng)價(jià) / 26
1.7 設(shè)計(jì)流程 / 27
1.7.1 分析 / 27
1.7.2 模擬器 / 28
1.7.3 FPGA設(shè)計(jì) / 29
1.7.4 ASIC / 35
1.8 OpenRISC / 36
1.8.1 概述 / 36
1.8.2 OpenRISC寄存器集 / 37
1.8.3 OpenRISC指令集 / 41
1.9 小結(jié) / 41
1.10 習(xí)題 / 42
第2章基于OpenRISC的開(kāi)發(fā) / 43
2.1 概述 / 44
2.2 項(xiàng)目描述 / 44
2.3 開(kāi)發(fā)環(huán)境的構(gòu)建 / 44
2.3.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境的組成 / 44
2.3.2 開(kāi)發(fā)環(huán)境的選擇與安裝 / 46
2.4 硬件的開(kāi)發(fā) / 51
2.4.1 模塊劃分和編碼實(shí)現(xiàn) / 51
2.4.2 功能仿真與時(shí)序仿真 / 51
2.5 驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā) / 55
2.6 FPGA板級(jí)驗(yàn)證 / 66
2.7 硬件與軟件的比較 / 66
2.8 ORPSoC與or1200 / 70
2.8.1 ORPSoC架構(gòu)分析 / 70
2.8.2 ORPSoC的啟動(dòng)過(guò)程 / 73
2.8.3 or1200 / 83
2.9 小結(jié) / 86
2.10 習(xí)題 / 86
第3章數(shù)據(jù)通路設(shè)計(jì) / 87
3.1 概述 / 87
3.2 數(shù)據(jù)通路 / 87
3.3 OpenRISC的數(shù)據(jù)通路整體架構(gòu)分析 / 88
3.4 取指 / 89
3.5 譯碼 / 97
3.6 執(zhí)行 / 118
3.6.1 運(yùn)算部件基礎(chǔ) / 118
3.6.2 or1200的運(yùn)算部件 / 127
3.7 訪存 / 135
3.7.1 流水線的訪存階段 / 135
3.7.2 or1200訪存階段的具體實(shí)現(xiàn)分析 / 136
3.8 寫(xiě)回 / 142
3.8.1 or1200寫(xiě)回階段整體功能 / 142
3.8.2 or1200寫(xiě)回階段具體實(shí)現(xiàn)代碼分析 / 143
3.9 設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的除法器 / 150
3.10 小結(jié) / 156
3.11 習(xí)題 / 157
第4章控制通路設(shè)計(jì) / 158
4.1 概述 / 158
4.2 控制通路的復(fù)雜性 / 158
4.3 OR的控制通路設(shè)計(jì)分析 / 160
4.3.1 整體介紹 / 160
4.3.2 sprs模塊 / 160
4.4 OR的異常處理 / 172
4.4.1 except模塊 / 172
4.4.2 freeze模塊 / 187
4.5 OR的調(diào)試系統(tǒng) / 190
4.5.1 調(diào)試方案的分類(lèi) / 190
4.5.2 advanced debug system / 192
4.5.3 我的調(diào)試系統(tǒng) / 195
4.5.4 JTAG模塊 / 201
4.6 基于or1200的中斷實(shí)驗(yàn) / 223
4.7 小結(jié) / 239
4.8 習(xí)題 / 239
第5章存儲(chǔ)器組織 / 240
5.1 概述 / 240
5.2 TLB與Cache / 241
5.2.1 概述 / 241
5.2.2 TLB / 243
5.2.3 Cache / 250
5.3 OR的存儲(chǔ)器組織 / 256
5.3.1 OR的MMU / 257
5.3.2 OR的Cache / 265
5.4 自己設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的Cache / 292
5.5 小結(jié) / 293
5.6 習(xí)題 / 294
第6章自己設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的CPU / 295
6.1 概述 / 295
6.2 層次建模 / 295
6.3 可綜合代碼風(fēng)格 / 299
6.4 一個(gè)簡(jiǎn)單CPU的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、仿真與綜合 / 300
6.4.1 架構(gòu)設(shè)計(jì) / 301
6.4.2 模塊劃分 / 301
6.4.3 模塊劃分與接口定義 / 302
6.4.4 RTL實(shí)現(xiàn) / 303
6.4.5 ModelSim仿真 / 326
6.4.6 綜合 / 331
6.4.7 改進(jìn)及優(yōu)化 / 332
6.4.8 tiny_core的指令集 / 333
6.5 小結(jié) / 334
6.6 習(xí)題 / 334
附錄A 常用公式和定律 / 335
附錄B wishbone / 337
附錄C 狀態(tài)機(jī)的4種寫(xiě)法 / 340
附錄D 跨時(shí)鐘域信號(hào)的同步 / 352
附錄E 推薦閱讀 / 362
參考文獻(xiàn) / 364
后記 / 365