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計算機系統能力培養綜合實踐(面向系統能力培養大學計算機類專業教材) 版權信息
- ISBN：9787302583653
- 條形碼：9787302583653 ; 978-7-302-58365-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
計算機系統能力培養綜合實踐(面向系統能力培養大學計算機類專業教材) 本書特色
計算機系統能力是指能自覺運用系統觀，理解計算機系統的整體性、關聯性、層次性、動態性和開放性，并用系統化方法，掌握計算機軟硬件協同工作及相互作用機制的能力。系統能力包括系統分析能力、系統設計能力和系統驗證及應用能力三個方面，三個方面相輔相成，共同構成計算機專業本科畢業生的基本能力和專業素養。 本書就是為了配合培養計算機專業學生的系統能力而撰寫的。本實驗指導書由淺入深，方便讀者入門；幫助讀者通過實踐對計算機專業的理論、技術和方法進行理解和鞏固，同時激發讀者的興趣和創造性。本實驗指導書強化系統觀，同時結合工程應用，幫助讀者熟練掌握計算機硬件到軟件、底層到高層的全套技術，使之對計算機系統各層次的技術有更加深刻的理解。 通過實踐，逐步引導學生將組成原理、系統結構、接口技術、操盤系統、匯編語言、C語言和編譯原理等課程知識融會貫通，動手搭建一個可實際運行的計算機系統。
計算機系統能力培養綜合實踐(面向系統能力培養大學計算機類專業教材) 內容簡介
計算機系統能力是指能自覺運用系統觀理解計算機系統的整體性、關聯性、層次性、動態性和開放性，并利用系統化方法掌握計算機軟硬件協同工作及相互作用機制的能力。系統能力包括系統分析能力、系統設計能力和系統驗證及應用能力3個方面，這3個方面相輔相成，共同構成計算機相關專業本科畢業生的基本能力和專業素養。 本書是為了實現計算機相關專業學生的系統能力培養目標而編寫的。本書內容由淺入深，方便讀者入門，幫助讀者通過實踐對計算機專業的理論、技術和方法進行理解和鞏固，同時激發讀者的興趣和創造性。本書強化系統觀，同時結合工程應用，幫助讀者全面掌握計算機從硬件到軟件、從底層到高層的技術。 本書可作為計算機相關專業本科計算機系統能力實踐課程的教材，同時可供相關從業人員學習參考。
計算機系統能力培養綜合實踐(面向系統能力培養大學計算機類專業教材) 目錄
目錄
第1章實驗1： 硬件平臺搭建的實踐準備1
1.1實驗目的1
1.2實驗內容1
1.2.1開發環境搭建1
1.2.2燒寫現成的硬件平臺比特流文件8
1.2.3MIPSfpga處理器程序編譯、下載、運行及調試11
1.3實驗背景及原理13
1.3.1Vivado集成開發環境13
1.3.2OpenOCD和JTAG工作原理15
1.3.3MIPS交叉編譯環境20
1.3.4MIPS GDB調試工具20
第2章實驗2： 基于MIPSfpga的硬件平臺搭建22
2.1實驗目的22
2.2實驗內容22
2.2.1基于MIPSfpga處理器的*簡系統搭建22
2.2.2MIPSfpga處理器硬件平臺擴展42
2.2.3硬件平臺測試及程序運行與調試52
2.3實驗背景及原理53
2.3.1MIPSfpga處理器簡介53
2.3.2基于AXI4接口模塊的MIPSfpga處理器系統61
第3章實驗3： 自定制接口模塊的設計63
3.1實驗目的63
3.2實驗內容63
3.2.1基于AXI4總線接口的自定制外設模塊封裝63
3.2.2在MIPSfpga硬件平臺中使用自定制模塊71
3.2.3MIPSfpga硬件平臺測試72
3.3實驗背景及源碼73
3.3.1AXI總線協議73
3.3.2PWM_w_Int_v1_0模塊部分源碼81
3.3.3PWM_w_Int_v1_0_S00_AXI模塊部分源碼82
3.3.4PWM_Controller_Int模塊部分源碼82
第4章實驗4： MIPSfpga硬件平臺的中斷84
4.1實驗目的84
4.2實驗內容84
4.2.1MIPSfpga硬件平臺中斷兼容模式實現84
4.2.2MIPSfpga處理器硬件平臺中斷兼容模式測試85
4.2.3MIPSfpga硬件平臺外部中斷控制器模式實現86
4.2.4MIPSfpga硬件平臺外部中斷控制器模式測試89
4.2.5在MIPSfgpa硬件平臺加載BootLoader90
4.3實驗背景及原理91
4.3.1中斷概述91
4.3.2MIPSfpga處理器中斷機制92
4.3.3AXI4中斷控制器模塊99
第5章實驗5： Hosmips操作系統的構建與運行104
5.1實驗目的104
5.2實驗內容104
5.2.1安裝開發環境104
5.2.2構建Hosmips鏡像113
5.2.3運行Hosmips系統 114
5.3實驗背景及原理117
5.3.1Hosmips簡介117
5.3.2相關軟件工具118
5.3.3Hosmips調試118
第6章實驗6： Hosmips集成開發調試環境安裝121
6.1實驗目的121
6.2實驗內容121
6.2.1安裝VSCode121
6.2.2使用VSCode編輯、構建和調試Hosmips122
6.3實驗背景及原理124
6.3.1Hosmips的構建過程124
6.3.2Hosmips的載入和調試137
第7章實驗7： 從內核到應用139
7.1實驗目的139
7.2實驗內容139
7.2.1添加“Hello world!”應用139
7.2.2添加系統調用139
7.2.3顯示內存空閑頁面數量140
7.3實驗背景及原理141
7.3.1Hosmips操作系統的特權態141
7.3.2MIPS的內存映射142
7.3.3Hosmips的虛擬地址規劃143
7.3.4缺頁異常與處理147
7.3.5以頁為單位管理物理內存149
第8章實驗8： 藍牙模塊及電動機驅動模塊硬件實現152
8.1實驗目的152
8.2實驗內容152
8.2.1添加藍牙模塊152
8.2.2設計并添加電動機驅動模塊153
8.3實驗背景及原理154
8.3.1藍牙模塊154
8.3.2電動機驅動板154
8.3.3PMOD接口原理156
8.4兩個測試程序源碼157
8.4.1無線藍牙測試程序157
8.4.2電動機驅動板測試程序158
第9章實驗9： 藍牙模塊及電動機驅動模塊的驅動程序開發162
9.1實驗目的162
9.2實驗內容162
9.2.1藍牙模塊和電動機驅動模塊的驅動程序162
9.2.2對設備驅動程序進行測試163
9.3實驗背景及原理163
第10章實驗10： 設備驅動方式藍牙小車應用實現165
10.1實驗目的165
10.2實驗內容165
10.2.1在SFS層添加設備文件節點165
10.2.2添加設備驅動接口166
10.2.3添加藍牙模塊和電動機驅動模塊的驅動程序167
10.2.4藍牙小車應用程序169
10.3實驗背景及原理169
10.3.1Linux設備驅動概述169
10.3.2Hosmips標準輸入輸出設備170
10.3.3主要數據結構171
10.3.4虛擬文件系統層172
10.3.5驅動接口174
第11章實例： 自啟動藍牙小車的實現176
11.1概述176
11.2設計目標176
11.3總體方案176
11.4設計方法和步驟177
11.5硬件設計與實現177
11.6軟件設計與實現179
11.6.1開發小車應用程序179
11.6.2開發BootLoader程序180
11.7比特流和程序固化180
11.8背景知識及原理183
11.8.1AXI Quad SPI模塊 183
11.8.2FPGA配置185
11.8.3QuadSPI Flash芯片185
11.9BootLoader參考代碼188
11.9.1main.c程序188
11.9.2flash.c程序190
11.9.3analyseELF.c程序192
展開全部
計算機系統能力培養綜合實踐(面向系統能力培養大學計算機類專業教材) 作者簡介
胡迪青，華中科技大學計算機科學與技術學院教授。主要從事計算機系統結構、新型存儲系統、嵌入式和SoC設計、計算機接口技術等方向的研究，主持國家和省部級科研項目多項，近年來在國內外學術期刊發表學術論文20余篇。榮獲湖北省教學成果一等獎和華中科技大學課堂教學教學質量一等獎等多項，主編教材2部。
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