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"互联网+"时代立体化计算机组成原理实验教程

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广东广州
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作者迟宗正、赖晓晨、张政凯

出版社清华大学出版社

ISBN9787302510444

出版时间2019-04

装帧平装

开本其他

定价39元

货号1201848881

上书时间2024-11-20

书香美美
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品相描述：全新
商品描述
目录
部分移动一体化教学模式

章计算机组成原理实验微信公众平台

1.1微信公众号申请及推广

1.2课程视频库建设

第2章基于TECXP的虚拟仿真系统

2.1PC安装版虚拟仿真系统

2.2网页版虚拟仿真系统

2.3移动版虚拟仿真系统

第3章移动一体化辅助教学系统

3.1教师后台管理端

3.1.1主界面

3.1.2题库建设

3.1.3自动化评分

3.1.4论坛互动交流、答疑

3.1.5“给学生一片天”板块

3.2学生移动端

第二部分实验平台介绍

第4章TECXP计算机组成原理与系统结构实验系统

4.1TECXP计算机组成原理与系统结构实验箱简介

4.1.1TECXP实验箱面板功能介绍

4.1.2TECXP实验箱内部结构组成和实现功能

4.1.3软件模拟实现的教学计算机系统

4.2TECXP实验箱的技术指标

4.3TECXP实验系统支持的实验项目

4.3.1基本实验项目

4.3.2扩展及综合性实验项目

第5章TECXP实验系统的硬件系统和软件系统

5.1TECXP实验系统硬件系统的结构设计

5.1.1实验系统的硬件组成原理

5.1.2硬件系统的具体实现

5.2软件系统的结构设计

5.2.1TECXP系统的监控程序

5.2.2TECXP系统的PC终端程序

第三部分基础性实验

第6章监控程序与汇编语言程序设计实验

6.1实验目的

6.2实验设备与相关知识

6.2.1实验设备

6.2.2指令格式

6.2.3TECXP实验系统指令分类

6.3实验内容和步骤

6.3.1实验箱TECXP通电启动步骤

6.3.2运行PC联机程序PCEC16.COM的操作步骤

6.3.3实验内容

6.3.4实验要求与实验报告

6.4仿真软件操作步骤

6.4.1PC安装版虚拟仿真软件操作步骤

6.4.2网页版虚拟仿真软件操作步骤

6.4.3移动版指令级虚拟仿真软件操作步骤

6.4.4思考题

第7章运算器部件实验

7.1实验目的

7.2实验设备与相关知识

7.2.1实验设备

7.2.2运算器芯片Am2901的结构和功能

7.2.3基于Am2901芯片运算器的设计与实现

7.2.4Am2901芯片的逻辑功能

7.3实验内容和步骤

7.3.1实验说明

7.3.2实验操作步骤和内容

7.3.3实验运行环境

7.3.4实验要求与实验报告

7.4仿真软件操作步骤

7.4.1PC安装版虚拟仿真软件操作步骤

7.4.2网页版虚拟仿真软件操作步骤

7.4.3思考题

第8章存储器扩展实验

8.1实验目的

8.2实验设备与相关知识

8.2.1实验设备

8.2.2TECXP存储系统的介绍

8.3实验内容和步骤

8.3.1实验说明

8.3.2实验操作步骤和内容

8.3.3实验运行环境

8.3.4实验要求与实验报告

8.4仿真软件操作步骤

8.4.1PC安装版虚拟仿真软件操作步骤

8.4.2网页版虚拟仿真软件操作步骤

8.4.3思考题

第9章中断嵌套实验

9.1实验目的

9.2实验设备与相关知识

9.2.1实验设备

9.2.2TECXP系统中断线路

9.2.3中断处理在教学计算机中的具体实现

9.3实验内容和步骤

9.3.1实验说明

9.3.2实验操作步骤和内容

9.3.3实验运行环境

9.3.4实验要求与实验报告

9.4仿真软件操作步骤

9.4.1PC安装版虚拟仿真软件操作步骤

9.4.2网页版虚拟仿真软件操作步骤

9.4.3思考题

0章I/O接口通信实验

10.1实验目的

10.2实验设备与相关知识

10.2.1实验设备

10.2.2TECXP串行接口

10.3实验内容和步骤

10.3.1实验说明

10.3.2实验操作步骤和内容

10.3.3实验准备

10.3.4实验要求与实验报告

10.4仿真软件操作步骤

10.4.1PC安装版虚拟仿真软件操作步骤

10.4.2网页版虚拟仿真软件操作步骤

10.4.3思考题

第四部分综合设计性实验

1章FPGA程序设计实验基础

11.1实验目的

11.2实验设备与相关知识

11.2.1实验设备

11.2.2VHDL概述

11.2.3VHDL程序设计基础

11.3实验内容和步骤

11.3.1实验说明

11.3.2实验操作步骤和内容

11.3.3实验准备

11.3.4实验要求与实验报告

11.3.5思考题

2章FPGA程序设计实验——时序驱动的六十进制计数器

12.1实验目的

12.2实验设备与相关知识

12.2.1实验设备

12.2.2平台时序部分

12.3实验内容和步骤

12.3.1实验说明

12.3.2实验操作步骤和内容

12.3.3实验准备

12.3.4实验要求与实验报告

12.3.5思考题

3章FPGA程序设计实验——时序驱动的8路彩灯实验

13.1实验目的

13.2实验设备与相关知识

13.2.1实验设备

13.2.2平台时序部分

13.3实验内容和步骤

13.3.1实验说明

13.3.2实验操作步骤和内容

13.3.3实验准备

13.3.4实验要求与实验报告

13.3.5思考题

4章FPGA程序设计实验——存储器设计实验

14.1实验目的

14.2实验设备与相关知识

14.2.1实验设备

14.2.2存储器相关知识

14.3实验内容和步骤

14.3.1实验说明

14.3.2实验操作步骤和内容

14.3.3实验准备

14.3.4实验要求与实验报告

14.3.5思考题

5章用FPGA设计实现模型计算机

15.1实验目的

15.2实验设备与相关知识

15.2.1实验设备

15.2.2FPGA的外特性和内部结构

15.2.3CPU系统设计目标与实现

15.2.4在FPGA中实现的非流水线的CPU系统

15.2.5CPU系统的层次与模块设计

15.3实验内容和步骤

15.3.1实验说明

15.3.2实验操作步骤和内容

15.3.3实验要求与实验报告

15.3.4思考题

参考文献

内容摘要
本书从实践角度出发，以清华大学科教仪器厂生产的TEC系列平台为例，结合“互联网+”时代特色，以虚拟仿真实验系统配合支撑设计实验为目标，建设了基于微信公众平台的移动一体化教学平台，学生通过课程微信公众平台随时随地观看视频进行预习，并借助多模态虚拟仿真系统课下提前模拟演练，提高了学生课上实验的成功率，提升了学生课上实验的难度。
本书分为四部分，从部件验证性实验到综合设计性实验，内容由浅入深、层层递进，实验方式新颖、实用性较强。通过对本书的学习，可以加深对理论知识的理解和掌握。
本书适用于： 从事计算机组成原理实验教学工作的教师； 学习计算机组成原理、计算机组织与结构或计算机体系结构的本科生或研究生； 想尝试进行移动一体化教学改革的各专业教师和实验教师； 采用清华大学科教仪器厂生产的TEC系列实验平台的师生。

主编推荐
《“互联网+”时代立体化计算机组成原理实验教程》基于计算机组成原理专业理论课内容，设计大量不同难度及层次的实验内容帮助读者理解理论，包括计算机五大部分组成的部件实验和控制器控制方式实验以及CPU的综合设计型实验，并开发脱离硬件实验平台的虚拟仿真系统，帮助学生可以线上进行模拟演练，而且提出并推广了一种基于微信公众平台的移动一体化教学平台可供参考。

面向教工读者：希望能够将《“互联网+”时代立体化计算机组成原理实验教程》结合移动互联网+新时代的移动教学模式吸收并推广至自己所教授的课程，学生可以通过关注课程微信公众平台随时随地进行预习和学习，并通过移动辅助教学平台对学生的学习过程进行监督和评估。

面向学生读者：希望学生能够通过本教程的实验教学案例，深入的理解计算机的组织结构及计算机的工作机制，根绝教材循序渐进，由浅入深的掌握计算机的工作原理，基于此基础再深入学习计算机专业的其他基础课程；另外，学生读者即使没有本教程中提及的实验平台，也可以通过教程中笔者开发的虚拟仿真实验系统进行模拟演练，达到理解理论内容的效果。

《“互联网+”时代立体化计算机组成原理实验教程》有以下突出特点：
1、新颖性：在互联网+时代背景下，移动智能设备也更加普遍，本教程以计算机组成原理实验内容为载体，提出了一种基于移动智能设备的立体化教学方法，并通过实际应用及调查反馈，深受学生欢迎及其他课程教师青睐。
2、代表性：教程内容涵盖了计算机组成原理基础性部件实验、提高性设计型实验和创新性综合设计型实验内容，内容较全，知识点覆盖全面。
3、推广性：不但移动信息化教学模式可以推广，针对实验平台也开发了PC版和移动版的虚拟仿真系统，打破了硬件实验平台的局限。
4、实用性：本教程所有实验内容，都配有对应实例代码，并全部调试通过，读者可直接应用到自己的系统中。同时，书中介绍了基于硬件平台的多种虚拟仿真系统，很好实用，特别是移动版仿真系统让学生随时随地可以进行模拟实验。
5、经验性：该书总结了作者几年来的教学过程中的经验，将实验内容按难易程度和架构层次性进行编排，使读者可以避免弯路，顺畅的掌握一系列系统知识点。
6、易用性：读者只要具有简单的汇编基础及计算机专业基础知识，就可以看懂此书。《“互联网+”时代立体化计算机组成原理实验教程》的设计思路是由浅入深、由表及里，蹭蹭递进，内容编排符合正常学习规律，适合作为教材或自学使用。

精彩内容
当今，随着移动互联网的飞速发展，大学生对传统课堂教学学习兴趣不大已成为普遍现象，造成这种后果的一个重要客观原因就是传统教学方式的吸引力不足。随着移动设备和互联网技术的普及，不少大学生更愿意用手机或平板电脑等手持移动设备随时随地学习。另外，随着网络和科技的进步，来自全球各大高校的一大批教育工作者都在挑战新的教育模式，提出“足不出户上大学”，推出MOOCs教学模式，而对于此过程的实践环节，虚拟仿真成为完成线上实验的唯一途径。
本书从实践角度出发，基于清华大学科教仪器厂生产的TEC系列实验平台，结合“互联网+”时代特色，以激发学生的学习兴趣、提高教学质量为目标，从教学、预习、互动、测验考核等各个环节，探索与时俱进的教学辅助手段。
本书共15章，分为四部分： 
（1） 部分（~3章）： 主要提出了移动一体化教学模式，建设了基于微信公众平台的“计算机组成原理实验”课程平台，学生通过课程微信公众平台随时随地观看视频进行预习，并借助多模态虚拟仿真系统课下提前模拟演练，提高了学生课上实验的成功率，提升了学生课上实验的难度，而且能够对学生学习过程进行在线监督。
（2） 第二部分（第4~5章）： 介绍本书涉及的TECXP平台的硬件组织结构和软件设计架构，以及平台的技术指标参数和支持完成的实验项目，特别是监控程序中各监控命令的执行机制。
（3） 第三部分（第6~10章）： 主要介绍计算机五大基础部件的验证性实验内容，包括监控程序与汇编实验、脱机运算器实验、存储器扩展实验、三级嵌套中断实验和I/O接口扩展通信实验。每项实验都结合编者开发的多模态虚拟仿真实验系统、设计实例进行模拟演练。
（4） 第四部分（1~15章）： 是基于VHDL的设计性实验内容，首先通过一个简单的数字逻辑实验（38译码器）熟悉ISE开发环境和VHDL编程语言，然后给出时序驱动两个实验案例，进而设计基于时序控制的多形式可读写存储器，最后给出CPU的设计方案，层层深入，便于学生接受。
以上四部分内容，从部件验证性实验到综合设计性实验，由浅入深、层层递进，实验方式新颖、实用性较强。学生通过对本书的学习，能够加深对理论知识的理解和掌握。
编者自从事教育工作以来一直负责计算机组成原理实验教学的相关工作，在近9年的工作过程中，积累了一定的教学经验，并多次获教育部产学合作项目、大连理工大学教学改革项目等的支持，目前在《实验室研究与探索》《实验技术与管理》和《实验科学》等实验技术核心期刊发表作者文章多篇，其中刊登的很多成果都编入本书。
本书针对以下群体： 从事计算机组成原理实验教学工作的教师； 学习计算机组成原理、计算机组织与结构或计算机体系结构的本科生或研究生； 想尝试进行移动一体化教学改革的各专业教师和实验教师； 采用清华大学科教仪器厂生产的TEC系列实验平台的师生。
在本书的编写过程中，TECXP实验平台设计者、清华大学王诚团队给予了很大的支持，清华大学科教仪器厂的张改革工程师对TEC系列平台硬件设计及架构描述等方面做了大量的工作，编者实验室的杨森同学对基于TEC系列的PC安装版、PC网页版等虚拟仿真实验系统的开发做了改进和整合； 清华大学出版社的梁颖编辑和李晔编辑对本书的出版做了大量的工作，在此深表感谢，是你们的辛勤工作、加班加点才保证本书顺利面世。最后，要感谢我曾经的同学们，是你们给了我编写本书的丰富经验； 也要感谢我将来的同学们，是你们给了我编写本书的动力。
另外，由于编者经验有限，加之时间仓促，本书难免存在不足之处，请读者不吝批评指正。关于本书的意见或建议，请发送电子邮件至czz@dlut.edu.cn，希望在与读者的交流过程中不断改进。

编者2018年6月

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