本书主要分为四部分内容，第一部分为实验系统概述，介绍了实验系统的软硬件环境、让学生熟悉实验平台的使用；第二部分为实验预备知识，介绍了电路基础、指令系统、Verilog HDL 语言和Quartus II的使用，为后续实验的顺利进行奠定基础；第三部分为教学实验项目，包括基本原理类实验和综合设计类实验，使学生通过实验进一步掌握计算机各个组成部件的工作原理以及计算机中各部件是如何协调工作的；第四部分为基于EDA平台的实验项目，以更好地培养学生的动手能力、工程意识和创新能力。

陈琦，博士，实验师，现为浙江工业大学计算机学院系统实验室主任。先后主持企业重大横向项目、浙江省教育厅项目、校级教学改革项目等多个项目，参与国家级和省部级项目多项，已发表论文20多篇，参与编写教材多部。研究方向为：嵌入式系统及应用、物联网技术。

目 录
第1章 概论 1
1.1 TD-CMA实验系统 1
1.1.1 TD-CMA实验系统的功能及特点 1
1.1.2 TD-CMA实验系统的硬件环境 2
1.1.3 TD-CMA实验系统的软件开发环境 4
1.2 数字电路基础 6
1.2.1 基本逻辑门电路 6
1.2.2 组合逻辑门电路 9
1.2.3 时序逻辑电路 15
1.3 指令系统 19
1.3.1 机器指令系统 19
1.3.2 计算机微指令 22
第2章 组成原理实验项目 27
2.1 TD-CMA实验系统认识实验 27
2.2 总线数据传输控制实验 31
2.3 静态随机存储器读/写实验 39
2.4 算术逻辑运算实验 44
2.5 微程序控制器实验 50
2.6 中断控制实验 56
2.7 DMA控制实验 59
第3章 综合性实验项目 62
3.1 CPU与简单模型机设计实验 62
3.2 复杂模型机设计实验 68
3.3 带中断处理能力的模型机设计实验 78
3.4 带DMA控制功能的模型机设计实验 92
3.5 典型I/O接口8253扩展设计实验 99
第4章 基于EDA平台的实验项目 104
4.1 Verilog HDL语言基础知识 104
4.1.1 Verilog HDL语言概述 104
4.1.2 Verilog HDL语言简单示例 105
4.1.3 Verilog HDL语言语法特点 105
4.2 Quartus II的基本使用方法 111
4.2.1 Quartus II概述 111
4.2.2 Quartus II使用教程 111
4.3 EDA实验平台认识实验 114
4.4 超前进位加法器设计实验 119
4.5 硬布线控制器模型机设计实验 124
4.6 阵列乘法器设计实验 129
4.7 Cache控制器设计实验 131
4.8 基于RISC技术的模型计算机设计实验 137
附录A TD-CMA实验系统单元电路 143
附录B 常用模块引脚名称及有效表 160
附录C 微程序P判别条件说明 163
附录D 实验报告参考格式 164
参考文献 167