本书采用流行的教学法，从计算机组成和设计向下至更精细的层次，详细展示如何用Verilog和VHDL构建MIPS微处理器。本书为学生提供了一个很好的机会，使他们可以在现代FPGA上进行大型的数字设计，既能增长学生的专业知识，又能启发学生运用所学知识去解决实际问题。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——David A. Patterson，《计算机组成与设计》的作者之一

　　本书采用了一种独特的现代数字设计方法，先介绍数字逻辑门，接着讲述组合电路和时序电路的设计，并以这些基本的数字逻辑设计概念为基础，重点介绍如何设计实际的MIPS处理器。另外，在全书的实例中运用Verilog和VHDL展示基于CAD的电路设计方法和技术。通过本书，读者能够构建自己的微处理器，并能够自顶向下地理解微处理器的工作原理。
　　本书基于作者丰富的教学和实践经验，以幽默的写作风格展示了最新的数字设计方法。

本书特点
　　● 介绍数字逻辑设计的基础知识，并通过设计实际的MIPS微处理器来加强逻辑概念。
　　● 在例题部分，分别用两种最流行的硬件描述语言(Verilog和VHDL)给出相应数字系统设计的实现。
　　● 通过大量示例，帮助读者加深对关键概念和技术的理解和记忆。

无

Table of Contents 1
From Zero to One
1.1 The Game Plan
1.2 The Art of Managing Complexity
1.3 The Digital Abstraction
1.4 Number Systems 1.5 Logic Gates
1.6 Logic Levels
1.7 CMOS Transistors
1.8 Power Consumption
1.9 Summary and A Look Ahead
2 Combinational Logic Design
2.1 Introduction
2.2 Boolean Equations
2.3 Boolean Algebra
2.4 From Logic to Gates
2.5 Multilevel Combinational Logic
2.6 Xs and Zs, Oh My
2.7 Karnaugh Maps
2.8 Combinational Building Blocks
2.9 Timing
2.10 Summary 3 Sequential Logic Design
3.1 Introduction
3.2 Latches and Flip-Flops
3.3 Synchronous Logic Design
3.4 Finite State Machines
3.5 Timing of Sequential Logic
3.6 Parallelism
3.7 Summary
4 Hardware Description Languages
4.1 Introduction
4.2 Combinational Logic
4.3 Structural Modeling
4.4 Sequential Logic
4.5 More Combinational Logic
4.6 Finite State Machines
4.7 * Parameterized Modules
4.8 Testbenches
4.9 Summary
5 Digital Building Blocks
5.1 Introduction
5.2 Arithmetic Circuits
5.3 Number Systems
5.4 Sequential Building Blocks
5.5 Memory Arrays
5.6 Logic Arrays
5.7 Summary
6 Architecture
6.1 Introduction
6.2 Assembly Language
6.3 Machine Language
6.4 Programming
6.5 Addressing Modes
6.6 Lights, Camera, Action: Compiling, Assembling, and Loading
6.7 * Odds and Ends
6.8 * Real World Perspective: IA-32 Architecture
6.9 Summary 7 Microarchitecture
7.1 Introduction
7.2 Performance Analysis
7.3 Single-Cycle Processor
7.4 Multicycle Processor
7.5 Pipelined Processor
7.6 * HDL Representation
7.7 * Exceptions
7.8 * Advanced Microarchitecture
7.9 * Real World Perspective: IA-32 Microarchitecture
7.10 Summary
8 Memory Systems
8.1 Introduction
8.2 Memory System Performance Analysis
8.3 Caches
8.4 Virtual Memory
8.5 * Memory-Mapped I/O
8.6 * Real World Perspective: IA-32 Memory and I/O Systems 8.7 Summary Appendix A Digital System Implementation A.1 Introduction A.2 74xx Logic A.3 Programmable Logic
A.4 Application-Specific Integrated Circuits
A.5 Data Sheets A.6 Logic Families
A.7 Packaging and Assembly
A.8 Transmission lines
A.9 Economics Appendix
B MIPS Instructions