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Verilog 和计算机体系结构[李亚民]--上交大

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简介：
《Verilog和计算机体系结构》是由李亚民教授编著的一本专注于使用Verilog进行数字系统设计与实现的技术书籍。该书在上交大广受好评，适合于学习计算机硬件相关课程的学生及工程师阅读参考。 Verilog 与计算机体系结构[李亚民]--上交大

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  • Verilog 和计算机体系结构[李亚民]--上交大
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    《Verilog和计算机体系结构》是由李亚民教授编著的一本专注于使用Verilog进行数字系统设计与实现的技术书籍。该书在上交大广受好评，适合于学习计算机硬件相关课程的学生及工程师阅读参考。 Verilog 与计算机体系结构[李亚民]--上交大
     
  • 计算机原理与设计（基于Verilog HDL）李亚民著
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    本书由李亚民编著，系统地介绍了计算机的基本原理及设计方法，并侧重于使用Verilog HDL语言进行硬件描述。适合电子工程及相关专业的学生和工程师参考学习。 本教科书涵盖了计算机原理、设计以及使用Verilog HDL实现设计方案的内容。主要内容包括：计算机基础知识及性能评估方法；数字电路与Verilog HDL简介；各种加法、减法、乘法、除法及开方算法（如Wallace Tree快速乘法器和Newton-Raphson及Goldschmidt除法和开方算法）及其在Verilog HDL中的实现方式；指令系统结构以及ALU与多端口寄存器堆的 Verilog HDL设计；单周期、多周期和流水线CPU的设计方法，包括精确中断处理机制及相关电路设计；浮点运算及带有FPU（浮点单元）的流水线CPU设计；多线程CPU的设计方案；存储系统、Cache以及虚拟内存管理技术及其在包含Cache、TLB（转换后备缓冲器）与FPU的处理器中的应用；多核CPU的设计方法；异步通信接口如UART，PS/2键盘和鼠标接口，视频图像阵列VGA接口，I2C串行总线及PCI并行总线等硬件设计及其在Verilog HDL中的实现。此外还介绍了高性能计算机系统以及互联网络设计方案。 书中提供了大量包含功能仿真波形的 Verilog HDL源代码示例，以帮助读者更好地理解计算机原理和计算技术的实际应用。
     
  • 北交大计算机体系结构Cache实验报告
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    本实验报告是北京交通大学计算机专业学生完成的一项关于计算机体系结构中缓存（Cache）机制的研究作业。文中详细分析了Cache的工作原理，并通过设计与实现具体的实验，验证了不同替换算法及映射方式对系统性能的影响，帮助加深理解高速缓存的设计原则及其优化策略。 本实验旨在通过理解 cache 的三种映像规则及其对 cache 命中率的影响来掌握 cache 相关知识。实验内容包括阅读 cache 模拟器源代码、理解直接映射、组相连映射、全相连映射以及数据组织与数据访问性能之间的关系，提取习题 4.1 的访问数据流，并通过 cache 模拟器分析其命中和缺失的情况。实验流程包括添加关键注释、阅读习题 4.1 和访问数组 array 中的元素等步骤。本实验将帮助我们了解参数选择与算法特点及其相互关系。
     
  • 北京交通大学计算机体系结构词汇表.pdf
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    《北京交通大学计算机体系结构词汇表》是一份由北京交通大学编写的资料，涵盖了计算机系统设计和性能优化的关键术语，适用于教学与研究参考。 计算机体系结构是计算机科学的核心领域之一，它涵盖了硬件与软件之间的设计原则及其交互方式。 1. **架构**：指整个系统的总体设计方案，包括处理器、内存系统及输入输出设备等组件的相互作用。 2. **累加器**：一种用于存储计算过程中间结果的数据寄存器。 3. **分配**：为程序在内存或资源中预留空间的过程。 4. **运算**：计算机执行的基础数学操作，如加减乘除。 5. **赋值**：编程语言中的一个步骤，将特定的值赋予变量。 6. **相联性**：指缓存或存储器内数据可以与多个地址关联的一种特性。 7. **基准套件**：一组用于评估计算机性能的各种测试程序集合。 8. **分支指令**：改变程序执行流程的方式，从一条指令跳转到另一条指定的指令上继续执行。 9. **撤销操作**：在某些情况下取消正在进行的操作或任务的过程。 10. **容量**：系统能够存储或处理的数据量大小限制。 11. **公共数据总线 (CDB)**：用于计算机内部组件间传输信息的一组共享线路。 12. **链接机制**：通过指针将多个元素连接起来形成链表等复杂结构的方法。 13. **碰撞现象**：在哈希算法中，不同键值映射到同一存储位置的情况。 14. **列**：多维数据结构（如矩阵或数据库）中的垂直排列单位。 15. **确认动作**：事务处理过程中将已完成的变更永久保存的过程。 16. **兼容性**：设备或软件在多种不同系统环境下正常工作的能力。 17. **编译过程**：高级语言程序被转换成机器码的形式，以便计算机可以直接执行的操作步骤。 18. **完成状态**：任务或操作达到预期目标的状态描述符。 19. **强制执行的指令**：必须被执行而没有替代方案的选择项。 20. **并发性处理能力**：同时运行多个独立程序的能力和特性。 21. **条件判断语句**：根据特定条件决定是否执行某段代码的功能块。 22. **冲突情况**：资源访问或控制流程中的不一致问题，可能导致系统性能下降或其他不良后果。 23. **相应的匹配项**：与某个给定值或对象相对应的另一项目。 24. **耦合度量**：指两个或者更多组件之间相互依赖的程度及影响范围。 25. **曲线图表示法**：通过图形直观展示性能、效率等指标随时间或其他变量变化的趋势和特征的方法。 26. **译码操作**：将计算机指令或地址转换为控制信号的过程，使硬件能够理解并执行相应的任务。 27. **延迟设置**：推迟某些操作的执行直到满足特定条件为止的技术手段。 28. **依赖关系分析**：识别两个或者多个操作之间是否存在顺序上的相互影响和约束的关系研究方法。 29. **检测机制**：用于识别系统中错误或异常情况的一系列测试和技术措施。 30. **基片（晶圆）**：指半导体材料上制造出来的单个集成电路单元，通常包含处理器或其他复杂电路设计。 31. **分布式架构**：资源和功能分散在网络节点上的计算模型。 32. **动态特性**：随时间变化而改变的能力或属性。 33. **效率指标**：衡量系统完成任务时所消耗的资源量及其利用率的标准方法。 34. **仿真技术**：在一个平台上模拟另一个平台的功能，实现跨环境兼容性的手段之一。 35. **公式表达式**：数学上用来描述变量之间关系的形式化语言或符号组合方式。 36. **异常处理机制**：在程序运行过程中遇到非预期事件时采取的应对措施和策略集合。 37. **执行过程**：按照顺序执行指令以完成特定任务的一系列步骤。 38. **管理功能模块**：操作系统中负责调度、资源分配等核心职责的部分或组件。 39. **家族机器设计**：指一系列具有相似架构特点的计算机产品线设计概念。 40. **故障处理机制**：当系统遇到无法正常运行的情况时所采取的行为和措施集合。 41. **特征描述符**：用于定义设备或者系统的特定属性或功能点的信息单元。 42. **取得操作**：从内存中读取指令或数据的过程，是执行任务的重要步骤之一。 43. **清除缓存命令**：将存储器中的内容清空的操作，以便于释放空间供其他用途使用。 44. **冻结状态设置**：暂停系统或者进程的当前活动并保持其现状不变的技术手段。 45. **功能性描述符**：
     
  • 计算机系统结构（李学干版）
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    《计算机系统结构》由李学干编著，全面介绍计算机系统架构的基本概念、原理及设计方法，适合计算机专业学生与研究人员参考学习。 这是计算机系统结构教材李学干的配套PPT课件，适合教学使用。
     
  • 计算机体系结构PDF
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    《计算机体系结构》是一本深入探讨计算机硬件设计与性能优化的专业书籍，涵盖处理器、内存系统及并行计算等核心内容。适合研究者和技术人员阅读参考。 计算机体系结构是当前热门的技术领域之一。它涵盖了处理器设计、内存层次结构以及并行计算等多个方面，在高性能计算和嵌入式系统等领域有着广泛的应用和发展前景。随着技术的不断进步，人们对更高效、更具能效比的硬件架构的需求日益增长，使得该领域的研究和技术开发变得尤为重要。
     
  • 东大计算机体系结构课程笔记
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    本课程笔记涵盖了东京大学计算机体系结构课程的核心内容，包括处理器设计、存储系统、并行计算等关键主题，适合深入学习与研究。 2022年东北大学计算机体系结构课程笔记-pdf版可以打印使用。考试重点内容用星标标注，其他部分只需了解即可，不需要特别重视。
     
  • 北京交通大学计算机体系结构中文版讲义.pdf
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    《北京交通大学计算机体系结构中文版讲义》是由北京交通大学编写的教学资料，内容涵盖了计算机系统设计与优化的核心理论和实践技术。 中文版北京交通大学计算机体系结构讲义.pdf包含了详细的课程内容和教学材料，适用于学习计算机系统设计与实现的相关知识。文档涵盖了处理器架构、存储层次结构以及并行计算等主题，并提供了丰富的示例和练习题来帮助学生理解和掌握这些概念。此外，还包含了一些最新的研究进展和技术趋势的介绍，以确保读者能够紧跟技术前沿。
     
  • 计算机硬件体系结构
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    《计算机硬件体系结构》一书详细解析了现代计算系统的架构设计原则与技术，涵盖处理器、存储器及输入输出系统等核心组件。适合深入理解计算机底层工作的专业人士阅读。 计算机硬件系统的FLASH课件内容形象生动，适用于课堂教学辅助教学。
     
  • 计算机控制体系结构
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    《计算机控制体系结构》是一本深入探讨计算机控制系统设计与实现原理的专业书籍。它详细介绍了如何构建高效、可靠的计算机控制系统，并涵盖了最新的研究进展和技术应用，适合相关领域的研究人员和工程技术人员参考学习。 计算机控制系统是现代工业生产与自动化领域中的核心技术，在制造业、能源管理、交通运输等多个行业中有着广泛的应用。吉林大学通信工程学院为大三学生开设的相关课程深入浅出地介绍了这一主题，旨在帮助学生们理解和掌握计算机控制系统的原理及应用。 该系统的核心在于通过计算机对物理过程进行实时监控和调节，实现高精度与高效能的自动化控制。其主要组成部分包括： 1. **传感器**：作为“眼睛”，用于采集被控对象的状态参数（如温度、压力、速度等），并将这些信息转化为电信号。 2. **数据采集系统(DAS)**：接收并处理来自传感器的信息，进行放大、滤波和模数转换，将模拟信号转变为数字信号以供计算机使用。 3. **计算机**：“大脑”角色，在控制系统中执行控制算法，并对收集的数据进行分析与决策生成相应的指令。 4. **控制器**：根据计算机制定的策略产生适当的控制命令来调整被控对象的行为。 5. **执行机构**：接收来自控制器信号并转换为物理动作，如电机转动或阀门开关等操作以改变系统状态。 6. **反馈回路**：通过比较实际输出与设定目标之间的差异，并据此调节控制策略实现闭环控制系统，提高稳定性和准确性。 7. **人机界面(HMI)**：提供给用户一个友好的图形化交互平台来显示系统的运行状况、警报信息及接受操作员输入指令。 计算机控制系统类型多样，包括但不限于开环系统、闭合回路系统、分布式控制(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)和现场总线(FCS)，其中PLC与DCS由于其灵活性高、可靠性强以及易于部署的特点，在工业界得到了广泛应用。 学习过程中需要掌握的关键知识点有： - **控制理论**：涵盖经典PID（比例积分微分）控制及现代状态空间法、最优控制等。 - **数字信号处理**：了解离散时间信号特性，熟悉Z变换与数字滤波器设计原理。 - **实时操作系统(RTOS)**：理解RTOS在控制系统中的应用如任务调度和同步机制。 - **网络通信协议**：掌握MODBUS、CAN总线、PROFINET及Ethernet/IP等工业标准的使用方法及其架构特点。 - **安全与故障诊断**：了解系统设计的安全性原则，包括冗余配置、隔离技术和自我检测功能的重要性。 - **软件工程实践**：学习从需求分析到测试和维护整个过程中的控制系统开发流程。 通过吉林大学通信工程学院自动化专业的课程学习，学生将全面掌握计算机控制系统的概念与应用，并为其未来在该领域的职业发展奠定坚实基础。