全新微型计算机系统原理及应用 pdf下载

本书以龙芯技术股份有限公司（简称龙芯）的1B处理器为硬件平台，以龙芯生态伙伴苏州市天晟软件科技有限公司的Embed IDE for Loongson集成开发环境（简称LoongIDE）为软件平台，抢先发售将微处理器及其生态系统作为微型计算机原理及接口技术相关课程的理论和实践教学平台。 全书共11章，主要内括：微型计算机系统导论，数值的表示和运算，存储器的分类和原理．软件开发工具的下载、安装和应用，指令集架构，中央处理单元的架构，协处理器的架构，汇编语言的程序设计和实现，中断与异常的原理和实现，C语言的程序设计和分析，以及异步串口原理和通信的实现。 本书侧重于对构成微型计算机系统的硬件和软件要素原理的介绍，目的是使读者掌握设计与分析计算机系统硬件和软件要素的一般方法，这些分析方法对于基于其他架构的计算机系统或嵌入式系统同样适用。通过对C语言、汇编语言和机器指令三者之间关系的深度分析，使读者能够将计算机系统的“软件”和“硬件行系统化深度融合。 本书可作为大学本科微型计算机原理及接口技术相关课程的授课教材，也可作为龙芯1+X的参考用书。对于从事基于龙芯处理器开发计算机系统，以及计算机系统综合设计的软件和硬件工程师来说．也是很好的工程参考用书。

第1章 微型计算机系统导论

1.1 微型计算机的概念

1.2 主流的处理器架构

1.2.1 LoongArch架构

1.2.2 x86架构

1.2.3 PowerPC架构

1.2.4 Arm架构

1.2.5 MIPS架构

1.2.6 RISC-V架构

1.3 龙芯处理器基础知识

1.3.1 龙芯处理器发展历程

1.3.2 龙芯处理器核的种类和性能

1.3.3 龙芯产品分类

1.4 龙芯1B处理器的构成要素

1.4.1 计算机系统的构成要素

1.4.2 龙芯1B处理器架构

1.4.3 龙芯1B处理器的时钟系统

1.5 计算机系统评价指标和方法

1.5.1 计算机系统评价的背景

1.5.2 计算机宏观评价指标

1.5.3 处理器的评价指标

第2章 数值的表示和运算

2.1 数的制表示方法

2.1.1 制整数的表示方法

2.1.2 制纯小数的表示方法

2.1.3 制小数的表示方法

2.2 整数的制表示方法

2.2.1 使用制数表示正整数

2.2.2 使用制数表示负整数

2.2.3 制整数的加法运算规则

2.2.4 制整数的减法运算规则

2.2.5 制整数的乘法运算规则

2.2.6 制整数的除法运算规则

2.3 小数的制表示方法

2.3.1 定点制数格式

2.3.2 定点制小数的运算

2.3.3 浮点制数格

2.4 十制数的表示方法

2.5 制数的表示方法

第3章 存储器的分类和原理

3.1 存储器的分类

3.1.1 易失性存储器

3.1.2 非易失性存储器

3.2 SRAM存储器原理

3.2.1 SRAM存储器结构

3.2.2 SRAM访问时序

3.2.3 SRAM的扩展实例

3.3 DRAM存储器原理

3.3.1 基本感应放大器的电路结构和原理

3.3.2 SDRAM的控制信号

3.3.3 SDR SDRAM实例

3.3.4 DDR SDRAM实例

3.3.5 DDR2 SDRAM实例

3.3.6 SDRAM的扩展

3.4 Flash存储器原理

3.4.1 浮栅MOSFET的原理

3.4.2 NOR闪存

3.4.3 NAND闪存

第4章 软件开发工具的下载、安装和应用

4.1 软件开发工具的下载和安装

4.1.1 MSYS工具的下载和安装

4.1.2 龙芯集成开发环境的下载和安装

4.1.3 驱动程序的重新安装

4.1.4 GNU工具链的下载和安装

4.2 龙芯集成开发环境基本设计流程

4.2.1 启动集成开发环境

4.2.2 环境参数

4.2.3 GNU工具链原理及配置

4.2.4 建立新的设计工程

4.2.5 修改C语言源文件

4.2.6 编译设计和编译设置

4.2.7 调试设计

4.3 小结

第5章 指令集架构

5.1 字节顺序和端

5.1.1 大端顺序

5.1.2 小端顺序

5.2 指令集架构的概念

5.3 指令的基本概念

5.3.1 指令通道的概念

5.3.2 指令的内容

5.3.3 指令长度

5.3.4 代码密度

5.4 MIPS指令架构的发展和特征

5.4.1 指令架构的发展

5.4.2 加载和存储架构

5.5 MIPS寄存器集

5.5.1 CPU通用寄存器

5.5.2 CPU特殊寄存器

5.6 MIPS指令类型

5.6.1 R型指令

5.6.2 I型指令

5.6.3 J型指令

5.7 MIPS指令寻址方式

5.7.1 寄存器寻址

5.7.2 立即数寻址

5.7.3 基地址寻址

5.7.4 PC相对寻址

5.7.5 伪直接寻址

5.8 MIPS32指令集

5.8.1 算术类指令

5.8.2 移位指令

5.8.3 逻辑指令

5.8.4 移动指令

5.8.5 加载和保存指令

5.8.6 插入和提取指令

5.8.7 指令控制指令

5.8.8 分支和跳转指令

5.8.9 陷阱指令

第6章 中央处理单元的架构

6.1 冯·诺依曼结构和哈结构

6.1.1 冯·诺依曼结构

6.1.2 哈结构

6.2 存储器系统的分层结构和访问类型

6.2.1 存储器系统的分层结构

6.2.2 存储器系统的访问类型

6.3 龙芯处理器高速缓存的映射及管理

6.3.1 高速缓存的背景

6.3.2 高速缓存的优势和问题

6.3.3 高速缓存的结构与r/>
6.3.4 指令高速缓存

6.3.5 数据高速缓存

6.3.6 缓存算法和缓存一致性属性

6.3.7 缓存的维护

6.4 存储器管理单元的结构和管理

6.4.1 处理器模式

6.4.2 基本概念

6.4.3 物理结构

6.4.4 虚拟地址到物理地址的转换

6.4.5 TLB操作指令

6.4.6 命中、未命中和多次匹配

6.4.7 固定映射MMU

6.5 GS232处理器内核原理和关键技术

6.5.1 算术逻辑单元

6.5.2 流水线的原理

6.5.3 分支预测机制

6.5.4 静态分支预测

6.5.5 动态分支预测

6.5.6 流水线的实现

6.6 处理器系统的地址分配和映射

6.6.1 一级AXI交叉开关上模块的地址空间

6.6.2 AXI MUX下各个模块的地址空间

6.6.3 APB各个模块的地址空间分配

第7章 协处理器的架构

7.1

何宾 知名的嵌入式和EDA技术专家，长期从事计算机和嵌入式系统方面的教学和科研工作，与优选多家知名的半导体厂商和EDA工具厂商密切合作。已经出版电子信息方面的著作共70余部，内容涵盖电路、电路设计、FPGA、数字信号处理、单片机、嵌入式系统等。典型的代表作有《模拟电子系统设计指南（基础篇）：从半导体、分立元件到TI集成电路的分析与实现》、《模拟电子系统设计指南（实践篇）：从半导体、分立元件到TI集成电路的分析与实现》、《Xilinx Zynq-7000嵌入式系统设计与实现-基于ARM Cortex-A9双核处理器和Vivado的设计方法》、《Altium Designer17一体化设计标准教程-从原理和PCB设计到单片机系统》、《STC8系列单片机开发指南：面向处理器、程序设计和操作系统的分析与应用》等。