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

图1-2列出了本章的结构。1.2节～1.4节分别简单介绍计算机系统、数字电路基础和Verilog HDL语言。这3节的内容是制作AZPR SoC需要掌握的最基础的知识。已经掌握这些知识和设计经验的读者，可以跳过此部分。

图1-2 本章的构成

1.5节～1.10节是本章主要的设计和实现部分。1.5节将对AZPR SoC进行说明。1.6节～1.9节将分别对总线、内存、CPU和I/O的设计和实现进行说明。1.10节将各个模块连接，完成AZPR SoC的制作。1.11节介绍AZPR SoC的仿真。最后的1.12节对本章进行总结。