白中英等编著的《计算机硬件基础实验教程》是计算机系列教材之一。本书共十五章节,内容包括实践教学理念的再认识、教学实验设备与测量仪器、大容量可编程逻辑器件、硬件描述语言VHDL、EDA工具软件、TEC-5/8数字逻辑基本实验设计等。本书可供理工类非计算机专业本科生,高职院校的计算机专业员参使用。
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书名 | 计算机硬件基础实验教程(第2版计算机系列教材) |
分类 | 教育考试-考试-计算机类 |
作者 | 白中英//杨春武 |
出版社 | 清华大学出版社 |
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简介 | 编辑推荐 白中英等编著的《计算机硬件基础实验教程》是计算机系列教材之一。本书共十五章节,内容包括实践教学理念的再认识、教学实验设备与测量仪器、大容量可编程逻辑器件、硬件描述语言VHDL、EDA工具软件、TEC-5/8数字逻辑基本实验设计等。本书可供理工类非计算机专业本科生,高职院校的计算机专业员参使用。 内容推荐 白中英等编著的《计算机硬件基础实验教程》是在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》精神鼓舞下诞生的。两位作者积40余年从事计算机硬件科研与教学的亲身体验,并总结多年实验设备研制和实践教学的经验,完成了本书第2版的写作。全书共15章,内容是:(1)实践教学理念的再认识;(2)教学实验设备与测量仪器;(3)大容量可编程逻辑器件;(4)硬件描述语言VHDL;(5)EDA工具软件;(6)TEC-5/8数字逻辑基本实验设计;(7)TEC-5数字逻辑综合实验设计;(8)TEC-8数字逻辑综合实验设计;(9)TEC-5计算机组成原理基本实验设计;(10)TEC-5计算机组成原理综合实验设计;(11)TEC-8计算机组成原理基本实验设计;(12)TEC-8计算机组成原理综合实验设计;(13)TEC-8计算机系统结构综合实验设计;(14)TEC-6计算机硬件基础基本实验设计;(15)TEC-SOC片上系统单片机基本实验设计。 《计算机硬件基础实验教程》教学理念阐述透彻,引人入胜;基础性与时代性结合,应对五门课徎;实验设备均为国家专利产品;多种教学方案切实可行,可供不同类型学校或专业学生选择。 目录 第1章 实践教学理念的再认识 /1 1.1 时代特征 /1 1.1.1 国际竞争的时代 /1 1.1.2 “知识爆炸”的时代 /1 1.1.3 中国计算机学科教育大发展的时代 /2 1.2 创新与实践 /2 1.2.1 什么是创新 /2 1.2.2 三大支柱和三种思维 /3 1.2.3 创新源于实践 /3 1.2.4 知识产权保护 /4 1.3 知识、智力和能力 /4 1.3.1 知识与知识结构 /4 1.3.2 智力与智力结构 /4 1.3.3 能力与能力结构 /6 1.4 实验教学的定位和组织 /6 1.4.1 实验教学的目标--发展智力培养能力 /6 1.4.2 实验教学队伍 /7 1.4.3 三种实验类型和三个结合点 /7 1.4.4 计算机学科实验教学的设计 /8 第2章 教学实验设备与测量仪器 /10 2.1 计算机 /10 2.2 教学实验设备 /10 2.2.1 TEC-5数字逻辑与计算机组成实验系统 /10 2.2.2 TEC-8计算机硬件综合实验系统 /11 2.2.3 TEC-6计算机硬件基础实验系统 /12 2.2.4 TEC-SOC片上系统单片机实验装置 /13 2.3 逻辑笔 /14 2.4 数字万用表 /15 2.5 示波器 /18 2.5.1 示波器的分类和基本原理 /18 2.5.2 示波器的使用 /19 第3章 大容量可编程逻辑器件 /22 3.1 FPGA器件和ISP器件 /22 3.2 ISP1032器件 /23 3.2.1 内部结构 /23 3.2.2 ISP1032E的引脚 /25 3.3 EPM7128S器件 /26 3.3.1 EPM7128S内部结构 /26 3.3.2 EPM7128S引脚 /28 第4章 硬件描述语言VHDL /29 4.1 硬件描述的创新方法 /29 4.2 VHDL的基本知识点和命名规则 /30 4.2.1 VHDL需要掌握的5个基本知识点 /30 4.2.2 命名规则和注释 /30 4.3 对象及其说明、运算和赋值 /30 4.3.1 信号、变量和常量 /30 4.3.2 数据类型 /31 4.3.3 信号、变量和常量的说明 /32 4.3.4 常用运算符 /33 4.3.5 赋值语句 /35 4.4 if语句、case语句和process语句 /36 4.4.1 if语句 /36 4.4.2 process语句 /38 4.4.3 case语句 /41 4.5 设计实体 /42 4.5.1 实体(entity) /43 4.5.2 结构体(architecture) /44 4.5.3 库(library)和程序包(package) /46 4.6 层次结构设计 /49 4.7 一个通用寄存器组的设计 /50 4.7.1 设计要求 /50 4.7.2 设计方案 /50 4.7.3 设计实现 /51 第5章 EDA工具软件 /56 5.1 Quartus II简介 /56 5.2 Quartus II主屏幕 /56 5.3 格雷码计数器设计示例 /59 5.4 仿真 /67 5.4.1 生成仿真波形文件 /67 5.4.2 设置仿真参数 /70 5.4.3 启动仿真且观察波形 /71 5.5 下载 /71 5.6 使用嵌入式逻辑分析仪进行实时测试 /73 5.7 原理图和VHDL语言程序的层次结构设计 /77 第6章 TEC-5/8数字逻辑基本实验设计 /82 6.1 TEC-5/8数字逻辑实验资源 /82 6.1.1 TEC-5数字逻辑实验资源 /82 6.1.2 TEC-8数字逻辑实验资源 /83 6.2 基本逻辑门和三态门实验 /84 6.3 数据选择器、译码器、全加器实验 /87 6.4 触发器、移位寄存器实验 /88 6.5 计数器实验 /90 6.6 四相时钟分配器实验 /91 6.7 E2PROM实验 /93 6.8 可编程器件的原理图方式设计实验 /94 6.9 可编程器件的VHDL文本方式设计实验 /96 第7章 TEC-5数字逻辑综合实验设计 /100 7.1 简易频率计设计 /100 7.2 交通灯控制器设计 /101 7.3 电子钟设计 /102 7.4 药片装瓶系统设计 /103 第8章 TEC-8数字逻辑综合实验设计 /105 8.1 设计指导思想 /105 8.2 简易电子琴设计 /106 8.3 简易频率计设计 /109 8.4 交通灯控制器设计 /115 8.5 在VGA接口显示器显示指定图形设计 /118 第9章 TEC-5计算机组成原理基本实验设计 /122 9.1 TEC-5实验系统平台 /122 9.2 TEC-5实验系统的模块结构 /123 9.2.1 教学实验设计的基本理念 /123 9.2.2 运算器模块 /124 9.2.3 操作控制台模块 /125 9.2.4 存储器模块 /128 9.2.5 控制器模块 /129 9.3 运算器组成实验 /132 9.4 双端口存储器实验 /135 9.5 数据通路实验 /138 9.6 微程序控制器实验 /141 9.7 CPU组成与指令周期实验 /146 第10章 TEC-5计算机组成原理综合实验设计 /149 10.1 使用硬连线控制器的CPU设计 /149 10.2 多功能ALU设计 /153 10.3 含有阵列乘法器的ALU设计 /154 10.4 SRAM故障诊断设计 /155 第11章 TEC-8计算机组成原理基本实验设计 /158 11.1 TEC-8实验系统平台 /158 11.2 TEC-8实验系统结构和操作 /159 11.2.1 模型计算机时序信号 /159 11.2.2 模型计算机组成 /159 11.2.3 模型计算机指令系统 /162 11.2.4 开关、按钮、指示灯 /163 11.2.5 E2PROM中微代码的修改 /165 11.3 运算器组成实验 /170 11.4 双端口存储器实验 /176 11.5 数据通路实验 /180 11.6 微程序控制器实验 /186 11.7 CPU组成与机器指令的执行实验 /191 11.8 中断原理实验 /195 第12章 TEC-8计算机组成综合实验设计 /200 12.1 采用硬连线控制器的常规CPU设计 /200 12.2 含有阵列乘法器的ALU设计 /205 第13章 TEC-8计算机系统结构综合实验设计 /208 13.1 采用微程序控制器的流水CPU设计 /208 13.2 采用硬连线控制器的流水CPU设计 /213 第14章 TEC-6计算机硬件基础基本实验设计 /215 14.1 TEC-6模型计算机实验系统 /215 14.1.1 TEC-6实验系统平台 /215 14.1.2 TEC-6数据通路总框图 /216 14.1.3 开关、按钮、指示灯 /218 14.2 运算器实验 /219 14.3 存储器读写实验 /226 14.4 数据通路实验 /231 14.5 微程序控制器实验 /234 14.6 TEC-6模型计算机的测试实验 /242 第15章 TEC-SOC片上系统单片机基本实验设计 /249 15.1 SOC单片机C8051F020实验平台 /249 15.1.1 TEC-SOC片上系统单片机实验装置总框图 /249 15.1.2 SOC单片机实验装置能够完成的基本实验 /250 15.2 I/O口输入输出实验 /250 15.3 定时器实验 /253 15.4 键盘数码管实验 /255 15.5 D/A转换实验 /259 15.6 片上系统大型综合实验 /262 附录A C8051F指令系统 /265 参考文献 /270 |
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