微处理器体系结构
《微处理器体系结构》是2008年科学出版社出版的图书，作者是许金纲。
《微处理器体系结构》是一本系统介绍各种类型微处理器体系结构的教材。作者从与传统的微处理器教材不同的视角，根据自身多年的设计实践与教学经验，全面探讨了包括随机逻辑体系结构、MSPARC随机逻辑结构、微码体系结构和流水线体系结构等在内的多种微处理器体系结构的特性，以及它们在软硬件设计方面所面临的各种问题，在相应章节给出了各类微处理器的VHDL代码以及其行为验证实验，供读者借助电子设计自动化(EDA)工具进行实际仿真模拟实践。《微处理器体系结构》配有相关习题，方便读者复习每章出现的概念，从而使读者能逐步掌握书中内容并快速地开始设计。
微处理器体系结构基本信息
| 书名 | 微处理器体系结构 | 作者 | 许金纲 |
|---|---|---|---|
| ISBN | 9787030228079 | 定价 | 30.00元 |
| 出版社 | 科学出版社 | 出版时间 | 2008年10月 |
| 装帧 | 平装 | 开本 | 16开 |
丛书序
前言
第1章 引言
第2章 随机逻辑体系结构
第3章 MsPARc随机逻辑结构的VHDL模拟模型
第4章 微码体系结构
第5章 流水线体系结构
第6章 流水线结构的冲突
第7章 Cache(高速缓冲存储器)
第8章 虚拟存储器
第9章 超标量体系结构
第10章 用软件编译辅助改善硬件性能
附录A
附录B
……
微处理器体系结构造价信息
《微处理器体系结构》适合作为高等院校集成电路设计相关专业工程硕士的教材，并可以作为微处理器硬件与软件设计相关专业高年级本科生和研究生的教材。
微处理器体系结构常见问题
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很深奥
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软件体系结构是具有一定形式的结构化元素，即构件的集合，包括处理构件、数据构件和连接构件。处理构件负责对数据进行加工，数据构件是被加工的信息，连接构件把体系结构的不同部分组组合连接起来。这一定义注重区分...
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计算机体系结构的定义：程序员所看到的计算机的属性，即概念性结构与功能特性。l按照计算机系统的多级层次结构，不同级程序员所看到的计算机具有不同的属性。lAmdahl提出的体系结构：传统机器级的体系结构。...
微处理器体系结构文献
微处理器系统结构与嵌入式系统课程实践教学研究
微处理器系统结构与嵌入式系统课程属于工科专业的一门重要学科基础课程,同时也是学生在学习电子技术类课程后的一门综合性的课程。微处理器系统结构与嵌入式系统课程涉及内容广泛,密切联系实际应用,课程需要设计实践教学环节来增强学生的理解。本文在分析课程的内容要求基础上,设计了针对该课程的综合性实践教学平台,并通过案例探讨了实践教学平台的使用。
基于FPGA的流水线微处理器设计
提高指令级并行度是微处理器体系结构发展的重要方向,也是开发基于FPGA的高性能微处理器的重要内容之一。本文论述了一个基于FPGA的流水线微处理器的指令流水线结构和系统设计,针对在指令流水执行过程中出现的相关问题,提出了相应的检查算法及解决方法。通过一个典型程序对流水线微处理器功能进行仿真,其运行结果表明此微处理器的最大吞吐率为一个时钟周期解释完一条指令,证实了流水线微处理器设计的正确性和高性能。该微处理器的设计在开发未来具有微处理功能的专用集成电路设计方面具有较高的实用价值。
根据微处理器的应用领域，微处理器大致可以分为三类：通用高性能微处理器、嵌入式微处理器和数字信号处理器、微控制器。一般而言，通用处理器追求高性能，它们用于运行通用软件，配备完备、复杂的操作系统；嵌入式微处理器强调处理特定应用问题的高性能，主要用于运行面向特定领域的专用程序，配备轻量级操作系统，主要用于蜂窝电话、CD播放机等消费类家电；微控制器价位相对较低，在微处理器市场上需求量最大，主要用于汽车、空调、自动机械等领域的自控设备。
CPU是Central Processing Unit（中央微处理器）的缩写，它是计算机中最重要的一个部分，由运算器和控制器组成。如果把计算机比作人，那么CPU就是人的大脑。CPU的发展非常迅速，个人电脑从8088(XT)发展到Pentium 4时代，只经过了二十一年的时间。
嵌入式微处理器特点
嵌入式系统硬件层的核心是嵌入式微处理器，嵌入式微处理器与通用CPU最大的 不同在于嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专用设计的系统中，它将通用CPU许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化，同时还具有很高的效率和可靠性。
嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯·诺依曼体系或哈佛体系结构;指令系统可以选用精简指令系统(Reduced Instruction Set Computer，RISC)和复杂指令系统CISC(Complex Instruction Set Computer，CISC)。RISC计算机在通道中只包含最有用的指令，确保数据通道快速执行每一条指令，从而提高了执行效率并使CPU硬件结构设计变得更为简单。
嵌入式微处理器有各种不同的体系，即使在同一体系中也可能具有不同的时钟频率和数据总线宽度，或集成了不同的外设和接口。据不完全统计，全世界嵌入式微处理器已经超过1000多种，体系结构有30多个系列，其中主流的体系有ARM、MIPS、PowerPC、X86和SH等。但与全球PC市场不同的是，没有一种嵌入式微处理器可以主导市场，仅以32位的产品而言，就有100种以上的嵌入式微处理器。嵌入式微处理器的选择是根据具体的应用而决定的。
微通道体系结构(MCA)总线 MicroChannel Architecture(MCA)Bus ↑
MicroChannel Architecture(MCA)Bus 微通道体系结构(MCA)总线 MCA总线是IBM为帮助解决快速微处理器和相对慢的工业标准系统结构(ISA)总线之间的差异而开发的。虽然MCA总线不接收ISA型的主板，但它们提供的32位接口却比ISA更快，也可以更好地适应80386和80486微处理器的要求。
MCA总线采用单总线设计，通过使用多路复用器来处理存储器和输入/输出(I/0)接口的传输。多路复用器将总线分成多个不同的通道，每个通道可以处理不同的处理需求。这种设计没有多总线设计快，但在大多数情况下，却可以满足中等大小网络的服务器要求。如果在服务器上运行微处理器集中式应用程序，选择一个超级服务器也许是明智的，因为它具有超级吞吐率和多处理器能力。
MAC受专利和许可协议保护，这限制了它发展为一种标准。另外，IBM还对MCA施加了一些限制，以防止和它的小型计算机系统竞争。由于这些原因，许多厂商使用了扩展工业标准体系结构(EISA)或开发专用的总线标准。
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