数字化设计和计算机体系结构

Why  publish  yet  another  book  on  digital  design  and  computer  architecture?There  are  dozens  of  good  books  in  print  on  digital  design.  Thereare  also  several  good  books  about  computer  architecture,  especially  theclassic  texts  of  Patterson  and  Hennessy.  This  book  is  unique  in  its  treatmentin  that  it  presents  digital  logic  design  from  the  perspective  of  computerarchitecture,  starting  at  the  beginning  with  1’s  and  0’s,  and  leadingstudents  through  the  design  of  a  MIPS  microprocessor.We  have  used  several  editions  of  Patterson  and  Hennessy’sComputer  Organization  and  Design  (COD)  for  many  years  at  HarveyMudd  College.  We  particularly  like  their  coverage  of  the  MIPS  architectureand  microarchitecture  because  MIPS  is  a  commercially  successfulmicroprocessor  architecture,  yet  it  is  simple  enough  to  clearly  explainand  build  in  an  introductory  class.  Because  our  class  has  no  prerequisites,the  first  half  of  the  semester  is  dedicated  to  digital  design,  which  isnot  covered  by  COD.  Other  universities  have  indicated  a  need  for  abook  that  combines  digital  design  and  computer  architecture.  We  haveundertaken  to  prepare  such  a  book.We  believe  that  building  a  microprocessor  is  a  special  rite  of  passagefor  engineering  and  computer  science  students.  The  inner  workings  of  aprocessor  seem  almost  magical  to  the  uninitiated,  yet  prove  to  bestraightforward  when  carefully  explained.  Digital  design  in  itself  is  apowerful  and  exciting  subject.  Assembly  language  programming  unveilsthe  inner  language  spoken  by  the  processor.  Microarchitecture  is  the  linkthat  brings  it  all  together.This  book  is  suitable  for  a  rapid-paced,  single-semester  introductionto  digital  design  and  computer  architecture  or  for  a  two-quarter  ortwo-semester  sequence  giving  more  time  to  digest  the  material  andexperiment  in  the  lab.  The  only  prerequisite  is  basic  familiarity  with  ahigh-level  programming  language  such  as  C,  C++,  or  Java.  The  materialis  usually  taught  at  the  sophomore-  or  junior-year  level,  but  mayalso  be  accessible  to  bright  freshmen  who  have  some  programmingexperience.