CPU自制入门——1.1　序

本章中，我们首先着手设计CPU、内存、I/O以及它们之间的连接总线，随后使用硬件描述语言Verilog HDL进行实现。最终将这些模块组合，形成一台简单的计算机。 本章最大的特点是使用硬件描述语言实现计算机的各个基础部件，并详细讲解制作过程。通过学习本章内容，我们不仅可以理解计算机的各组成要素，还能动手制作并实现它们。 1.1　序...............................................................2 1.2　计算机系统................................................4 1.3　数字电路基础............................................15 1.4　Verilog HDL语言......................................26 1.5　系统蓝图...................................................57 1.6　总线的设计与实现.....................................63 1.7　存储器的设计与实现.................................79 1.8　AZ Processor的设计与实现......................84 1.9　I/O的设计与实现....................................162 1.10　AZPR SoC整体连接..............................189 1.11　AZPR SoC的仿真.................................194 1.12　本章总结...............................................202 1.1　序 本章将实现一台简单的计算机系统的SoC（System-on-a-Chip，片上系统）。它以CPU 为核心，同时实现了负责存储程序和数据的内存、负责和外部进行输入输出的I/O 以及它们之间的连接总线。SoC 是将一整套系统集成到单一芯片的集成电路设计方法。 开发之前， 我们先来确定CPU 的名字。我们为这次开发的CPU 取名为AZ Processor，因为本书旨在从头到尾亲自动手设计和实现一台计算机，这几个英文字母就含有从A 到Z 全部亲手制作的意思。然后，AZ Processor、内存、各种I/O 通过总线连接形成的SoC，我们称之为AZPR SoC（AZ Processor 片上系统）。图1-1 为AZPR SoC 的概要。 图1-1　AZPR SoC 的概要