電腦系統設計與開發實驗教程

秦國鋒

電腦系統設計與開發實驗教程 預覽內頁
  • 出版商: 清華大學
  • 出版日期: 2024-09-01
  • 定價: $216
  • 售價: 8.5 折 $184
  • 語言: 簡體中文
  • ISBN: 7302672857
  • ISBN-13: 9787302672852

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商品描述

"本書對CPU的設計與性能驗證、操作系統的交叉編譯、操作系統的移植和應用程序的編譯與移植等方面做了充分介紹。全書共分為8章： 第1章為龍芯LS132R CPU介紹；第2章為移植方法詳解，具體介紹了龍芯LS132R CPU的IP移植到Nexys 4 FPGA開發板的方法；第3章為龍芯LS132R CPU在Nexys 4 FPGA開發板運行的程序測試方法；第4章為龍芯LS132R CPU在Nexys 4 FPGA開發板移植操作說明；第5章為龍芯LS132R CPU在Nexys 4 FPGA開發板運行的性能驗證；第6章為Linux操作系統編譯；第7章為基於FPGA N4龍芯CPU軟核LS132R的實時系統移植實現，使學生理解和掌握電腦實時操作系統RTOS的移植方法；第8章為RISCV指令集電腦系統設計實現，以RISCV指令集為例介紹了電腦系統的CPU的組成與實現方法，使學生理解和掌握電腦系統流水線CPU工作基本原理和設計方法，同時理解掌握流水線CPU的定量分析方法，並利用TF存儲器實現多級存儲系統架構，同時進行操作系統與應用程序的編譯移植，設計實現符合應用程序運行要求的RISCV指令集的原型電腦。 本書適合作為高等院校電腦相關專業高年級本科生、研究生的教材，以及處理器芯片和操作系統的開發人員、廣大科技工作者和研究人員的參考用書。 "

目錄大綱

目錄

第1章龍芯LS132R CPU介紹1

1.1龍芯LS132R結構1

1.2移植概述2第2章移植方法詳解4

2.1簡單AXI通信的編寫4

2.2簡單SPI讀取的編寫 6

2.3簡單makefile的編寫7

2.4簡單鏈接腳本的編寫10

2.5啟動文件的編寫11

2.6常用C語言函數的編寫17第3章程序測試18

3.1簡單閃爍LED程序測試18

3.2簡單時鐘程序測試19

3.3模擬的一點小技巧20第4章移植操作說明22

4.1數碼管實驗22

4.2flash讀取實驗28

4.3AXI通信實驗36

4.4匯編版點亮LED實驗43

4.5C語言版點亮LED實驗45

4.6C語言版時鐘實驗48第5章CPU性能驗證49

5.1性能驗證數學模型及算法程序49

5.2性能驗證程序下板測試過程與實現53

5.2.1下板過程53

5.2.2程序性能分析54

5.3CPU的性能指標定性分析61

5.3.1性能差異61

5.3.2現象分析61第6章Linux操作系統編譯63第7章基於FPGA N4龍芯CPU軟核LS132R的實時系統移植實現67

7.1引言67

7.2基於龍芯LS132R軟核的SoC設計67

7.2.1Flash Controller 設計與實現68

7.2.2外設IP核的復用69

7.3RTThread Nano系統的移植69

7.3.1實時操作系統的啟動69

7.3.2時鐘節拍的實現70

7.3.3上下文切換71

7.3.4堆棧實現71

7.3.5Uart實現72

7.4SoC系統測試與性能分析73第8章RISCV指令集電腦系統設計實現75

8.1實驗目標75

8.2三級存儲體系原理76

8.3實驗過程與方法79

8.3.1準備工作79

8.3.2安裝必要軟件包79

8.3.3源碼82

8.3.4準備環境變量82

8.3.5修正源碼的錯誤82

8.3.6自定義配置83

8.3.7構建工作83

8.3.8格式化TF卡89

8.3.9寫入 bitsream 文件、引導啟動文件和嵌入式 Linux 系統文件90

8.3.10引導啟動開發板90

8.4實驗結果分析92

8.5應用程序開發示例94附錄98

參考文獻99

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