CPU自制电子书（补发）

10个月前更新

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CPU是计算机的核心部件，其发展历程就是人类文明的发展史。随着计算机技术的不断发展， CPU也从一开始的功能简单，到现在已经变成功能强大、应用广泛的芯片。但要想更深入了解 CPU，你需要知道它是如何工作以及为什么这么做的。你需要了解很多与计算机相关的基础知识，才能更好地理解它。下面推荐几本关于 CPU相关的书籍，希望能帮助你了解 CPU，并在实际操作中更好地应用它。

CPU设计实战

本书面向CPU设计的初学者，采用循序渐进、层层推进的方式介绍CPU的完整开发过程。

全书包括三部分：第一部分（1~3章）介绍工程化CPU的研发过程以及设计CPU需要掌握的基础知识；第二部分（第4~10章）从一个基本的周期CPU设计开始，逐步引入流水线、指令、例外、中断等功能，并完成总线、TLBMMU、高速缓存等功能的设计；第三部分（11章）为进阶设计内容，涵盖Linux内核、提升主频、双发射流水线、动态调度、访存优化、多核处理器等功能的实现。

本书内容新颖、理论联系实际、图文并茂，适合作为高校计算机及相关专业计算机组成、计算机体系结构、CPU设计等课程的教材或参考书，也可作为从事CPU设计的技术人员的参考读物。

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CPU自制入门

本书利用FPGA，为读者开启了一个崭新的自制CPU的世界。

全书分为3章，第 1章以介绍CPU为主，同时介绍如何制作存储程序与数据的内存、输入与输出的I/O以及将这些模块连接起来的总线，这些模块可以组合成一个简单的计算机系统。为了让这个计算机系统运转起来，第 2章介绍电路板的设计和制作。第3章为这个计算机系统编写程序，并上机测试。

本书可以帮助软件工程师深入了解硬件与底层，开发出高效代码。硬件工程师可以在本书基础上设计定制硬件，开发高速计算机系统。

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自己动手写CPU

本书使用Verilog HDL 设计实现了一款兼容MIPS32指令集架构的处理器——OpenMIPS。OpenMIPS 处理器具有两个版本，分别是教学版和实践版。教学版的主要设计思想是尽量简单，处理器的运行情况比较理想化。实践版的设计目标是能完成特定功能，发挥实际作用。

本书分为三篇，第一篇是理论篇，介绍了指令集架构、Verilog HDL的相关知识。

第二篇是基础篇，采用增量模型，实现了教学版OpenMIPS处理器。首先实现了仅能执行一条指令的处理器，从这个最简单的情况出发，通过依次添加，实现逻辑操作指令、移位操作指令、空指令、移动操作指令、算术操作指令、转移指令、加载存储指令、协处理器访问指令、异常相关指令，最终实现了教学版OpenMIPS处理器。

第三篇是进阶篇，通过为教学版OpenMIPS添加Wishbone总线接口，从而实现了实践版OpenMIPS处理器，并与SDRAM控制器、GPIO模块、Flash控制器、UART控制器、Wishbone总线互联矩阵等模块组成一个小型SOPC，然后下载到FPGA芯片以验证实现效果，最后为实践版OpenMIPS处理器移植了嵌入式实时操作系统μC/OS-II。

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手把手教你设计CPU：RISC-V处理器篇

本书是一本介绍通用CPU设计的入门书，以通俗的语言系统介绍了CPU和RISC-V架构，力求为读者揭开CPU设计的神秘面纱，打开计算机体系结构的大门。

本书共分为四部分，第一部分是CPU与RISC-V的综述，帮助初学者对CPU和RISC-V快速地建立起认识。第二部分讲解如何使用Verilog设计CPU，使读者掌握处理器核的设计精髓。

第三部分主要介绍蜂鸟E203配套的SoC和软件平台，使读者实现蜂鸟E203 RISC-V处理器在FPGA原型平台上的运行。第四部分是附录，介绍了RISC-V指令集架构，辅以作者加入的背景知识解读和注解，以便于读者理解。

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Computer Principles and Design in Verilog HDL

本书介绍计算机原理、计算机设计以及如何使用 Verilog HDL（硬件描述语言）实现设计。

提供设计处理器/算术/CPU 芯片的技能，包括 Verilog HDL 材料在 CPU（中央处理器）实现中的独特应用。

本书将计算机体系结构和微处理器设计的详细逻辑与Verilog HDL的大量示例相结合。其综合内容包括HDL电路设计，计算机算术算法，设计挑战，内存管理，多核CPU设计，以及高性能计算机和复杂网络。

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自己设计制作CPU与单片机

本书特色：通俗易懂，具体设计制作实战，工程配合，理论联系实际。通过自己从无到有设计制造CPU与单片机论述与实践，一步步地带领读者进入信息处理的最高境界，让那些向往高科技的读者真正体会到高端科技创新的乐趣。虽然CPU理论与方法高深，但从低起点入手，简易实例引路，边实践边理论，迅速到达软硬件高端是本书的重要特色之一。

这是一本非常有趣、激动人心的书，本书带领读者进入此前难以想象的领域——自己设计制作CPU，自己设计制作计算机。内容涉猎到电子电路知识、计算机硬件设计制作、软件和操作系统设计编写。

全书以CPU设计制作为主线，通俗易懂地讲解了如何使用FPGA进行RISC型和CISC型CPU设计制造的方法，并最终带领读者使用EDA软件设计制造出一台以自己设计的CPU为核心技术的计算机。

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CPU Design: Answers to Frequently Asked Questions

本书旨在为CPU世界中的大多数实时设计问题和“需要了解的项目”提供答案，同时作为快速，易于使用的参考。为了快速访问，本书分为简单的部分，如架构、逻辑、电路、布局、验证、测试、工具和 Verilog。CPU设计的覆盖范围是全面的，包括：处理器设计流程图，替换算法，线程技术，一致性协议，乱序过程，缓存，数据保护方案，基准测试，电迁移，天线效应，固定最大和最小时间，同步器，代码覆盖率，监视器，ATPG，BIST，工具和Verilog概念。

此外，还包括基本主题和技巧，例如架构师的职责、在架构级别节能的方法以及如何处理噪音。对于工作场所的工程师以及应届大学毕业生来说，这个新修订和更新的版本非常方便，是一个理想的指南。第二版包括最近批准的IEEE 1800标准的扩展覆盖范围，以及更加强调物理设计特性。

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Digital Design and Computer Architecture: RISC-V Edition

本书作为Harris和Harris数字设计和计算机体系结构系列书籍的最新成员，RISC-V版本涵盖了数字逻辑设计的基础知识，并通过RISC-V微处理器的设计强化了逻辑概念。读者通过本书能够构建自己的RISC-V微处理器，并将对其工作原理有一个自上而下的理解。

本书从数字逻辑门开始，逐步发展到组合电路和时序电路的设计，使用这些基本构建模块作为设计RISC-V处理器的基础。SystemVerilog 和 VHDL 集成在文本中，展示了基于 CAD 的电路设计的方法和技术。配套网站包括一个关于I/O系统的章节，并附有实际示例，展示了如何使用SparkFun的RED-V RedBoard与LCD、蓝牙无线电和电机等外围设备进行通信。

对于学习数字逻辑和计算机体系结构相结合的课程的学生或学习数字逻辑和计算机组织/体系结构的四分之二序列的学生来说，本书将是宝贵的资源。

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