内容简介
《计算机原理综合课程设计》是针对计算机科学与技术专业的计算机原理综合课程设计编写的教材，突出了包括指令系统与CPU设计、操作系统核心设计、编译器设计等在肉的计算机核心设计技术与方法，突出了完整计算机从无到有的实例设计与实验，书中采用Quartus Ⅱ实例设计引路，方法简单，方便利用FPGA/CPLD器件实现。通过《计算机原理综合课程设计》学习，不仅能够深入理解计算机原理，而且能够掌握现代的计算机基础软硬件设计技术。 《计算机原理综合课程设计》适合高等院校计算机、电子工程及机电专业的本科生作为计算机实验教材使用，也可以作为应用计算机的广大工程技术人员的参考资料。
目录
第1章 计算机设计基础理论.
1.1 信息与信息处理
1.1.1 信息与媒体
1.1.2 信息处理与数据
1.2 限位记数
1.2.1 限位记数的基本概念
1.2.2 补码制
1.2.3 补码和反码的关系
1.2.4 补码制加法的溢出
1.2.5 变减法为加法
1.3 任意进制数
1.3.1 任意进制数概述
1.3.2 任意进制数互化
1.4 二进制数
1.4.1 二进制数的加减法
1.4.2 超长二进制数
1.4.3 二进制数的基数表示法
1.5 信息编码
1.5.1 图形文字数值化
1.5.2 颜色的数值化
1.5.3 模拟信息的数值化
1.5.4 ASCII编码
1.5.5 汉字库与机内码
1.5.6 外码
1.6 布尔代数
1.6.1 布尔代数的概念
1.6.2 布尔代数的基本运算规则
1.6.3 异或
1.7 逻辑电路
1.7.1 二极管和三极管
1.7.2 基本逻辑门电路
1.8 依据表达式做电路
1.8.1 组合电路
1.8.2 逻辑电路的画法
1.9 真值表与逻辑函数
1.9.1 逻辑真值表
1.9.2 由真值表求逻辑函数
1.9.3 变量无关
1.9.4 加法运算的逻辑表示
1.9.5 逻辑表达式的化简
习题一
第2章 逻辑计算机
2.1 计算机逻辑结构
2.1.1 计算机的基本逻辑结构
2.1.2 指令执行的设想
2.2 指令执行要件与执行过程
2.2.1 程序计数器
2.2.2 指令和数据存储器
2.2.3 指令分析设备
2.2.4 指令执行设备
2.2.5 指令执行控制器
2.2.6 必要的附属设备
2.2.7 指令执行一般过程
2.3 部件关联与信息传输
2.3.1 并行传输与串行传输
2.3.2 同步传输和异步传输
2.3.3 同步总线连接结构
2.4 计算机的分类
2.4.1 通用与专用计算机
2.4.2 计算机的规模
2.4.3 单处理器计算机与多处理器计算机
2.4.4 动态计算机
2.4.5 计算机网络
习题二
第3章 EDA设计工具
3.1 建立工程项目
3.1.1 启动QuanusII6.0
3.1.2 建立项目
3.2 设计文件
3.2.1 原理图设计
3.2.2 VerilogHDL语言设计
3.3 原理图转换和程序编辑
3.4 编译与器件封装
3.4.1 局部工程编译
3.4.2 封装成器件放人用户库
3.5 电路仿真
3.5.1 建立仿真文件
3.5.2 仿真设置工具
3.5.3 功能仿真
3.5.4 时序仿真
3.6 工程下载验证
习题三
第4章 常用基本器件设计
4.1 寄存器设计
4.1.1 寄存器原理图设计
4.1.2 寄存器工作原理
4.1.3 寄存器的语言描述
4.1.4 寄存器仿真
4.2 加减法运算器设计
4.2.1 加减法单元原理图设计..
4.2.2 加减单元的编码
4.2.3 多位加减单元的连接
4.2.4 多位加减单元连接编程
4.2.5 加减法运算器原理图设计
4.2.6 加减法运算器程序描述
4.2.7 加减法运算器仿真
4.3 同步计数器设计
I.3.1 设备同步工作
4.3.2 程序计数器
4.3.3 通用计数器
4.4 标志线的设计
4.4.1 累加器的标志线设计
4.4.2 数据监测标志设计
4.5 移位运算器的设计
4.5.1 原理图设计
4.5.2 移位运算器程序描述
4.5.3 移位运算器仿真
4.6 乘法运算器的设计
4.6.1 乘法手算形式分析
4.6.2 乘法阵列原理图设计
4.6.3 乘法阵列的编码
4.6.4 有符号数乘法运算器
4.7 除法运算器设计
4.7.1 除法手算的形式分析
4.7.2 减法运算器设计
4.7.3 除法阵列设计
4.7.4 除法行单元电路
4.7.5 正数除法电路设计
4.7.6 有符号除法运算器设计分析
4.7.7 对称区间的除法运算器
4.7.8 实用除法运算器要件
4.7.9 实用除法运算器整体设计
4.8 译码器的设计
4.8.1 译码器电路设计
4.8.2 译码器的程序描述
4.8.3 选择与
摘要与插图
第1章 计算机设计基础理论计算机是集人类智慧之大成的产物，是一种信息处理的工具，是能够替代人类脑力劳动的智能设备。数字电子计算机的产生基于信息学和电子学的成果，具体可以分为四项，即限位记数理论与方法、信息编码理论与方法、逻辑代数理论和电子电路的理论与方法。
1.1 信息与信息处理
客观世界的所有事物的存在与运动都是通过信息表达出来的。因而什么是信息，信息以什么样的方式存在，信息以怎样的方式相互作用等，是学习计算机先需要了解的问题。
1.1.1 信息与媒体
客观世界是物质与信息并存的，信息依赖物质而存在，物质依赖信息来表现，二者密不可分。物质与信息的统一体就组成了事物。
1. 信息
物质是客观存在元素的结构形态，而这些结构形态的表现就是始的信息元素，信息元素经过复杂的组合和演变就形成形态，就是常说的信息。可见信息离不开“表现”和“描述”，也离不开表现或描述的“事物”。
如此可以如下为信息来定义。
定义1-1 事物的表现或描述称为信息。
信息表现或描述的事物又叫信息主体，或者是信息对象。信息主体的某一方面的特征，被称为属性。属性正是信息所表现或描述的具体内容。
世界上各种事物都在一定的群体当中存在，这种群体结构就是环境。在环境中，事物之间要有相互作用，这种相互作用也要通过信息的方式表现出来。
