内容

目次

第1章　コンピュータアーキテクチャ 1.1　コンピュータの基本構成 　1.1.1　プログラム内蔵方式 　1.1.2　コンピュータの基本構成 1.2　コンピュータの動作原理 　1.2.1　CPUとメモリ構成 　1.2.2　命令の実行 1.3　汎用コンピュータの動作の流れ 演習問題 第2章　マイクロプロセッサとメインメモリ 2.1　マイクロプロセッサ 　2.1.1　マイクロプロセッサの分類 　2.1.2　マイクロプロセッサの基本構成 　2.1.3　直接制御方式 　2.1.4　間接制御方式 2.2　マイクロプロセッサの特性の尺度 2.3　メモリ 　2.3.1　記憶階層 　2.3.2　メモリの基本構成 　2.3.3　メモリの特性 　2.3.4　メモリの分類 演習問題 第3章　コンピュータの表現と実装 3.1　論理と電気的特性 　3.1.1　ビットとバイト 　3.1.2　文字の表現 　3.1.3　数値の表現 　3.1.4　負数の表現 　3.1.5　論理電圧 3.2　ステートマシンの表現 　3.2.1　ステートマシン 　3.2.2　状態割当 　3.2.3　状態遷移の制御 　3.2.4　出力関数の違いによるステートマシンの分類 3.3　コンピュータの実装法 3.4　FPGAの概要 演習問題 第4章　Verilog HDLによる回路設計 4.1　ハードウェア記述言語を用いる設計の概要 4.2　Verilog HDLによる論理設計 　4.2.1　Verilog HDLを使用した設計の流れ 　4.2.2　モジュールの記述 　4.2.3　数値と信号の表現 　4.2.4　回路記述方法 　4.2.5　回路構成例 4.3　Verilog HDLによるシミュレーション 演習問題 第5章　レジスタ，カウンタ要素 5.1　フリップフロップと順序回路 5.2　レジスタ 　5.2.1　レジスタの回路構成 　5.2.2　コンピュータで使用する各種レジスタ 　5.2.3　シフトレジスタ 5.3　カウンタ 5.4　レジスタのVerilog HDL記述例 5.5　シフトレジスタのVerilog HDL記述例 5.6　シフトレジスタのVerilog HDL記述例 5.7　カウンタのVerilog HDL記述例 5.8　カウンタのVerilog HDL記述例 演習問題 第6章　演算要素 6.1　演算装置 　6.1.1　加算器 　6.1.2　比較器 　6.1.3　シフト演算器 　6.1.4　乗算器 　6.1.5　データバスとALUの接続 6.2　演算装置のVerilog HDL記述例 6.3　加算器のVerilog HDL記述例 　6.3.1　半加算器 　6.3.2　全加算器 演習問題 第7章　制御要素 7.1　デコーダとエンコーダ 7.2　マルチプレクサとデマルチプレクサ 7.3　制御回路の実装方式 7.4　デコーダのVerilog HDL記述例 7.5　エンコーダのVerilog HDL記述例 7.6　マルチプレクサのVerilog HDL記述例 7.7　デマルチプレクサのVerilog HDL記述例 演習問題 第8章　コンピュータの命令 8.1　命令と機械語 8.2　命令サイクル 8.3　命令の形式 8.4　アドレスの指定 8.5　代表的な命令 　8.5.1　データ転送命令 　8.5.2　演算命令 　8.5.3　比較命令 　8.5.4　シフト命令 　8.5.5　プログラム制御命令 演習問題 第9章　コンピュータの高速化技術と信頼性 9.1　マルチプログラミング 9.2　キャッシュメモリ 　9.2.1　キャッシュメモリの役割 　9.2.2　キャッシュメモリの構成 　9.2.3　キャッシュデータの更新 9.3　マルチバンク 9.4　パイプライン 　9.4.1　パイプライン処理の原理 　9.4.2　パイプラインハザード 　9.4.3　スーパーパイプライン 9.5　並列処理 　9.5.1　スーパースカラ 　9.5.2　VLIW 　9.5.3　マルチプロセッサ 　9.5.4　マルチコアプロセッサ 9.6　コンピュータシステムの信頼性 　9.6.1　RAS 　9.6.2　MTBF 　9.6.3　MTTR 　9.6.4　稼働率 　9.6.5　システムの稼働率 演習問題 第10章　FPGAによるメモリのアクセス 10.1　メモリの構成 10.2　メモリコントローラの記述例 10.3　メモリ機能チェックシステムの構築 演習問題 第11章　FPGAへの実装（コロナ社Webサイトにて公開） 付録：設計に用いる命令セット一覧 引用・参考文献 索引