【正版包邮】手把手教你设计CPU RISC-V处理器篇+自己设计制作CPU与单片机芯片处理器设计书籍 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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胡振波 著

店铺： 蓝墨水图书专营店

出版社： 人民邮电

ISBN：480521

商品编码：10484382044

出版时间：2018-05-16

页数：1

字数：1

这本书讲什么？

 

《手把手教你设计CPU》以极为通俗易懂的语言对RISC-V架构进行了系统而全面地介绍，并且结合蜂鸟E200系列开源处理器核对CPU设计技术进行了深入浅出的讲解，图文并茂，生动活泼，体现了作者深厚的专业技能以及将专业知识进行通俗化表述的优秀能力。令人印象深刻的是，本书作者在对RISC-V架构进行介绍的过程中，加入了大量的背景知识解读以及个人注解，使得枯燥的专业知识变得非常易于理解，可以说是难能可贵。这是一本凝聚了作者多年所学的精心之作，非常值得一读，对于RISC-V架构在国内的传播也将具有巨大的推动作用。本书作为国内不可多得的介绍RISC-V的中文书籍，相信一定会成为该领域的经典之作。

 

这本书目录

 

第一部分  CPU与RISC-V综述

 

第1章  一文读懂CPU之三生三世    2

 

1.1 眼看他起高楼，眼看他宴宾客，眼看他楼塌了——CPU众生相    3

 

1.1.1  ISA——CPU的灵魂    4

 

1.1.2  CISC与RISC    5

 

1.1.3  32位与64位架构    6

 

1.1.4  ISA众生相    6

 

1.1.5  CPU的领域之分    10

 

1.2 ISA请扛起这口锅——为什么国产CPU尚未足够成功    12

 

1.2.1  MIPS系——龙芯和君正    12

 

1.2.2  x86系——北大众志、兆芯和海光    13

 

1.2.3  Power系——中晟宏芯    13

 

1.2.4  Alpha系——申威    14

 

1.2.5  ARM系——飞腾、华为海思、展讯和华芯通    14

 

1.2.6  背锅侠ISA    15

 

1.3 人生已是如此艰难，你又何必拆穿——CPU从业者的无奈    17

 

1.4 无敌是多么寂寞——ARM统治着的世界    18

 

1.4.1  独乐乐与众乐乐——ARM公司的盈利模式    18

 

1.4.2  小个子有大力量——无处不在的Cortex-M系列    21

 

1.4.3  移动王者——Cortex-A系列在手持设备领域的巨大成功    23

 

1.4.4  进击的巨人——ARM进军PC与服务器领域的雄心    25

 

1.5 东边日出西边雨，道是无晴却有晴——RISC-V登场    25

 

1.6 原来你是这样的“薯片”——ARM的免费计划    28

 

1.7 旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家——你也可以设计自己的处理器    28

 

第2章  大道至简——RISC-V架构之魂    29

 

2.1 简单就是美——RISC-V架构的设计

 

哲学    30

 

2.1.1  无病一身轻——架构的篇幅    30

 

2.1.2  能屈能伸——模块化的

 

指令集    32

 

2.1.3  浓缩的都是精华——指令的数量    32

 

2.2 RISC-V指令集架构简介    33

 

2.2.1  模块化的指令子集    33

 

2.2.2  可配置的通用寄存器组    34

 

2.2.3  规整的指令编码    34

 

2.2.4  简洁的存储器访问指令    34

 

2.2.5  高效的分支跳转指令    35

 

2.2.6  简洁的子程序调用    36

 

2.2.7  无条件码执行    37

 

2.2.8  无分支延迟槽    37

 

2.2.9  零开销硬件循环    38

 

2.2.10  简洁的运算指令    38

 

2.2.11  优雅的压缩指令子集    39

 

2.2.12  特权模式    40

 

2.2.13  CSR寄存器    40

 

2.2.14  中断和异常    40

 

2.2.15  矢量指令子集    40

 

2.2.16  自定制指令扩展    41

 

2.2.17  总结与比较    41

 

2.3 RISC-V软件工具链    42

 

2.4 RISC-V和其他开放架构有何不同    44

 

2.4.1  平民英雄——OpenRISC    44

 

2.4.2  豪门显贵——SPARC    44

 

2.4.3  名校优生——RISC-V    45

 

第3章  乱花渐欲迷人眼——盘点RISC-V商业版本与开源版本    46

 

3.1 各商业与开源版本综述    47

 

3.1.1  Rocket Core（开源）    47

 

3.1.2  BOOM Core（开源）    49

 

3.1.3  Freedom SoC（开源）    50

 

3.1.4  LowRISC SoC（开源）    50

 

3.1.5  PULPino Core and SoC（开源）    50

 

3.1.6  PicoRV32 Core（开源）    51

 

3.1.7  SCR1 Core（开源）    51

 

3.1.8  ORCA Core（开源）    51

 

3.1.9  Andes Core（商业IP）    52

 

3.1.10  Microsemi Core（商业IP）    52

 

3.1.11  Codasip Core（商业IP）    53

 

3.1.12  蜂鸟E200 Core & SoC（开源）    53

 

3.2 总结    53

 

第4章  中国第一个开源RISC-V——蜂鸟E200系列超低功耗Core & SoC    54

 

4.1 与众不同的蜂鸟E200处理器    55

 

4.2 蜂鸟E200简介——蜂鸟虽小，

 

五脏俱全    56

 

4.3 蜂鸟E200型号系列    57

 

4.4 蜂鸟E200性能指标    58

 

4.5 蜂鸟E200配套SoC    59

 

4.6 蜂鸟E200配置选项    60

 

第二部分  手把手教你使用

 

Verilog设计CPU

 

第5章  先见森林，后观树木——蜂鸟E200设计总览和顶层介绍    65

 

5.1 处理器硬件设计概述    66

 

5.1.1  架构和微架构    66

 

5.1.2  CPU、处理器、Core和

 

处理器核    66

 

5.1.3  处理器设计和验证的特点    66

 

5.2 蜂鸟E200处理器核设计哲学    67

 

5.3 蜂鸟E200处理器核RTL代码风格

 

介绍    68

 

5.3.1  使用标准DFF模块例化生成

 

寄存器    68

 

5.3.2  推荐使用assign语法替代if-else和case语法    70

 

5.3.3  其他若干注意事项    71

 

5.3.4  小结    72

 

5.4 蜂鸟E200模块层次划分    72

 

5.5 蜂鸟E200处理器核源代码    73

 

5.6 蜂鸟E200处理器核配置选项    73

 

5.7 蜂鸟E200处理器核支持的RISC-V

 

指令子集    74

 

5.8 蜂鸟E200处理器流水线结构    74

 

5.9 蜂鸟E200处理器核顶层接口介绍    74

 

5.10 总结    77

 

第6章  流水线不是流水账——蜂鸟E200

 

               流水线介绍    78

 

6.1 处理器流水线概述    79

 

6.1.1  从经典的五级流水线说起    79

 

6.1.2  可否不要流水线——流水线和状态机的关系    81

 

6.1.3  深处种菱浅种稻，不深不浅种荷花——流水线的深度    81

 

6.1.4  向上生长——越来越深的

 

流水线    82

 

6.1.5  向下生长——越来越浅的

 

流水线    83

 

6.1.6  总结    83

 

6.2 处理器流水线中的乱序    83

 

6.3 处理器流水线中的反压    84

 

6.4 处理器流水线中的冲突    84

 

6.4.1  流水线中的资源冲突    84

 

6.4.2  流水线中的数据冲突    85

 

6.5 蜂鸟E200处理器的流水线    86

 

6.5.1  流水线总体结构    86

 

6.5.2  流水线中的冲突    87

 

6.6 总结    87

 

第7章  万事开头难吗——一切从取指令 开始    88

 

7.1 取指概述    89

 

7.1.1  取指特点    89

 

7.1.2  如何快速取指    90

 

7.1.3  如何处理非对齐指令    91

 

7.1.4  如何处理分支指令    92

 

7.2 RISC-V架构特点对于取指的简化    97

 

7.2.1  规整的指令编码格式    97

 

7.2.2  指令长度指示码放于低位    97

...........

手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇

版 次：1页 数：字 数：印刷时间：2014年09月01日开 本：16开纸 张：胶版纸包 装：平装是否套装：否国际标准书号ISBN：9787115364692丛书名：图灵原创

所属分类：

图书>计算机/网络>硬件 外部设备 维修

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内容简介

目 录

书摘插画

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编辑推荐

我没有想过真的有人会去写这样的一本书，

更没想到作者会把这本书写得如此深入浅出。

如果你问我学习设计和制作CPU和计算机有什么用？

一，你将**次真正意义上理解计算机。

二，你将见证你比你想象的更强大。

如果你是计算机体系结构科研人员：在学习国外各种CPU结构的基础上，了解一下如何从头研发自己的CPU体系结构是十分必要的，要走创新路，必须从基础设计开始。

如果你是计算机软硬件人员群体：急需掌握计算机高端设计理论和方法，其中*重要的就是CPU设计技术。软件人员更需要深入了解CPU的核心技术，搞清楚软硬件接口，从而能够透彻地理解和掌握高层次的系统程序设计方法。

如果你喜欢CPU设计与制造：CPU设计制造是计算机的高端技术与方法，长期以来被国外封锁和限制。有志自己设计制造CPU的人很多，寻找一本言简意赅，能够快速上手的CPU设计制造的书籍是广大CPU发烧友的急切愿望。

如果你是大学计算机专业学生：本书内容具体化了计算机专业研究生、本科生的“计算机系统结构”课程的内容与方法，不再停留在一般知识和理论的理解层面上，更重要的使他们通过本书能直接进入计算机核心部件的设计层面，化解他们心中CPU理论和方法诸多不解之谜，这其中不仅包括CPU硬件设计谜团，而且包括象操作系统一类的系统软件核心设计的谜团。 

内容简介

这是一本为有志于计算机CPU设计的人员所写的书，不论你是狂热的发烧友，还是精明的计算机专业工作者。

《自己设计制作CPU与单片机》以作者几十年学习设计制作CPU与通用单片机的经历，来告诉你如何从无到有地设计属于你自己的CPU和可以运行用户程序的单片机。书中以作者的十几个CPU设计工程为主线，展示了精简指令系统RISC 和复杂指令系统CISC计算机CPU的设计方法。既有硬件编程，又有原理图设计，适合软硬件人员学习计算机核心技术之用。

《自己设计制作CPU与单片机》通过实例告诉读者，如何创造性地进行计算机高端产品CPU的立意和设计，介绍了人机交互和操作系统内核的设计方法。这是一本对要全面掌握计算机高端技术的人员而言必读的CPU 设计制作之书。

目 录

前言

上篇 CPU设计制作入门

第１章 自己就能设计制造CPU

1.1 自己设计制作CPU有啥意义

1.2 我设计制作CPU的经历

1.3 电子电路设计制作的新变化

1.4 自己设计CPU的条件

1.5 创新CPU设计的意义

第2章 进入硬件设计的天地

2.1 搭建自己的制造工厂

2.2 设计制造CPU需要热身

2.3 硬件设计语言Verilog HDL

2.4 Verilog HDL语句和模块

2.5 Verilog HDL其他常用语句

第3章 自己创造CPU的方法

3.1 深刻理解CPU的结构

3.2 自创CPU的一般步骤

3.3 如何设计自己的指令系统

3.4 指令分析的一般性总结

3.5 让CPU运行程序

第4章 一个简单CPU的设计

4.1 创建一个CPU设计工程

4.2 剖析这个CPU设计程序

4.3 CPU行为的描述方法

4.4 如何让CPU运行软件程序

4.5 CPU设计工程小结

……

第5章 自制通用CPU与单片机

第6章 流水线CPU设计

第7章 非透明流水线通用单片机

第8章 流水线编程的透明设计

中篇 深入CPU设计

第9章 信息与信息处理

第10章 机器表示数和运算

第11章 逻辑代数是CPU的基石

第12章 万能的逻辑电路

第13章 元器件与线路设计原理

第14章 CPU的器件设计

第15章 X86型CPU及单片机设计

第16章 带LCD的通用单片机

第17章 动态CPU的思想方法

第18章 动态CPU设计实例

第19章 PMC计算机应用

第20章 汇编语言程序设计

下篇 自己制作单片机

第21章 自制单片机器件与环境

第22章 PMC110计算机电路设计

第23章 计算机组装与下载

附录

版 次：1页 数：字 数：印刷时间：2014年09月01日开 本：16开纸 张：胶版纸包 装：平装是否套装：否国际标准书号ISBN：9787115364692丛书名：图灵原创

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我没有想过真的有人会去写这样的一本书，

更没想到作者会把这本书写得如此深入浅出。

如果你问我学习设计和制作CPU和计算机有什么用？

一，你将**次真正意义上理解计算机。

二，你将见证你比你想象的更强大。

如果你是计算机体系结构科研人员：在学习国外各种CPU结构的基础上，了解一下如何从头研发自己的CPU体系结构是十分必要的，要走创新路，必须从基础设计开始。

如果你是计算机软硬件人员群体：急需掌握计算机高端设计理论和方法，其中*重要的就是CPU设计技术。软件人员更需要深入了解CPU的核心技术，搞清楚软硬件接口，从而能够透彻地理解和掌握高层次的系统程序设计方法。

如果你喜欢CPU设计与制造：CPU设计制造是计算机的高端技术与方法，长期以来被国外封锁和限制。有志自己设计制造CPU的人很多，寻找一本言简意赅，能够快速上手的CPU设计制造的书籍是广大CPU发烧友的急切愿望。

如果你是大学计算机专业学生：本书内容具体化了计算机专业研究生、本科生的“计算机系统结构”课程的内容与方法，不再停留在一般知识和理论的理解层面上，更重要的使他们通过本书能直接进入计算机核心部件的设计层面，化解他们心中CPU理论和方法诸多不解之谜，这其中不仅包括CPU硬件设计谜团，而且包括象操作系统一类的系统软件核心设计的谜团。 

内容简介

这是一本为有志于计算机CPU设计的人员所写的书，不论你是狂热的发烧友，还是精明的计算机专业工作者。

《自己设计制作CPU与单片机》以作者几十年学习设计制作CPU与通用单片机的经历，来告诉你如何从无到有地设计属于你自己的CPU和可以运行用户程序的单片机。书中以作者的十几个CPU设计工程为主线，展示了精简指令系统RISC 和复杂指令系统CISC计算机CPU的设计方法。既有硬件编程，又有原理图设计，适合软硬件人员学习计算机核心技术之用。

《自己设计制作CPU与单片机》通过实例告诉读者，如何创造性地进行计算机高端产品CPU的立意和设计，介绍了人机交互和操作系统内核的设计方法。这是一本对要全面掌握计算机高端技术的人员而言必读的CPU 设计制作之书。

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前言

上篇 CPU设计制作入门

第１章 自己就能设计制造CPU

1.1 自己设计制作CPU有啥意义

1.2 我设计制作CPU的经历

1.3 电子电路设计制作的新变化

1.4 自己设计CPU的条件

1.5 创新CPU设计的意义

第2章 进入硬件设计的天地

2.1 搭建自己的制造工厂

2.2 设计制造CPU需要热身

2.3 硬件设计语言Verilog HDL

2.4 Verilog HDL语句和模块

2.5 Verilog HDL其他常用语句

第3章 自己创造CPU的方法

3.1 深刻理解CPU的结构

3.2 自创CPU的一般步骤

3.3 如何设计自己的指令系统

3.4 指令分析的一般性总结

3.5 让CPU运行程序

第4章 一个简单CPU的设计

4.1 创建一个CPU设计工程

4.2 剖析这个CPU设计程序

4.3 CPU行为的描述方法

4.4 如何让CPU运行软件程序

4.5 CPU设计工程小结

……

第5章 自制通用CPU与单片机

第6章 流水线CPU设计

第7章 非透明流水线通用单片机

第8章 流水线编程的透明设计

中篇 深入CPU设计

第9章 信息与信息处理

第10章 机器表示数和运算

第11章 逻辑代数是CPU的基石

第12章 万能的逻辑电路

第13章 元器件与线路设计原理

第14章 CPU的器件设计

第15章 X86型CPU及单片机设计

第16章 带LCD的通用单片机

第17章 动态CPU的思想方法

第18章 动态CPU设计实例

第19章 PMC计算机应用

第20章 汇编语言程序设计

下篇 自己制作单片机

第21章 自制单片机器件与环境

第22章 PMC110计算机电路设计

第23章 计算机组装与下载

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