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第1章 计算机概论1

1.1计算机的发展、分类及应用1

1.1.1计算机的发展1

1.1.2计算机的分类4

1.1.3计算机的应用7

1.2计算机的工作过程与性能指标10

1.2.1计算机的工作过程10

1.2.2计算机的性能指标10

1.3计算机系统的基本组成11

1.3.1计算机硬件12

1.3.2计算机软件13

1.4计算机系统的层次结构15

习题118

第2章 计算机中数据的表示19

2.1数据的概念19

2.2进位计数制及其相互转换20

2.2.1进位基数和位的权21

2.2.2二进制数制21

2.2.3十六进制数制22

2.2.4二进制与十进制间的相互转换22

2.3计算机中数值的表示23

2.3.1机器数的编码表示23

2.3.2定点数和浮点数26

2.3.3十进制数的编码28

2.4非数值数据的表示29

2.4.1 ASCII码编码29

2.4.2汉字的表示30

2.4.3其他信息的表示31

2.5数据校验码33

2.5.1奇偶校验码33

2.5.2海明校验码34

2.5.3循环冗余校验码36

习题239

第3章 运算方法和运算器41

3.1计算机硬件的基本逻辑电路41

3.1.1逻辑器件的概念41

3.1.2基本逻辑运算43

3.1.3组合逻辑电路44

3.2时序逻辑电路47

3.2.1基本时序逻辑电路47

3.2.2寄存器和计数器50

3.3定点数的运算53

3.3.1定点数的加减法运算53

3.3.2定点乘法运算55

3.3.3定点除法运算58

3.4浮点数的运算61

3.4.1浮点数的加减法运算61

3.4.2浮点数的乘除法运算63

3.4.3浮点运算器64

3.5运算器及算术逻辑单元65

3.5.1运算器的功能和组成65

3.5.2 SN74181算术/逻辑运算单元的组成66

3.5.3 SN74181算术/逻辑运算单元的分析68

习题368

第4章 指令系统71

4.1指令系统概述71

4.1.1指令系统基本概念71

4.1.2指令系统的设置要求73

4.1.3指令的含义73

4.2指令的格式74

4.2.1指令的编码格式74

4.2.2指令字长与扩展方法77

4.2.3指令助记符79

4.3寻址方式80

4.3.1寻址方式和有效地址的概念80

4.3.2常用的寻址方式80

4.4指令的种类84

4.4.1传送类指令85

4.4.2算术运算类指令86

4.4.3逻辑运算指令88

4.4.4移位、循环类指令89

4.4.5程序控制类指令91

4.4.6处理器控制指令92

4.4.7串操作指令93

4.4.8位操作指令94

4.4.9其他指令94

4.5指令的执行方式95

4.5.1顺序执行方式95

4.5.2重叠执行方式95

4.5.3流水线方式96

4.6指令系统分类及高级语言97

4.6.1 RISC与CISC97

4.6.2指令系统与高级语言99

习题4100

第5章 中央处理器102

5.1 CPU概述102

5.2 CPU的组成103

5.2.1构成CPU的主要部件103

5.2.2 CPU中的寄存器104

5.2.3 CPU中的运算器105

5.3指令周期109

5.3.1指令周期的概念109

5.3.2指令运行过程中的事务处理116

5.3.3时序及功能116

5.3.4 CPU的控制方式118

5.4微程序设计技术和微程序控制器119

5.4.1微程序设计技术119

5.4.2微程序控制器124

5.5 CPU的新技术129

5.5.1流水线技术130

5.5.2 CPU多核技术131

习题5132

第6章 存储器134

6.1存储器概述134

6.1.1存储器的基本概念134

6.1.2存储器的分类135

6.1.3存储器的性能指标136

6.1.4存储系统的层次结构137

6.2主存储器138

6.2.1主存储器概述138

6.2.2主存储器的基本组成138

6.2.3随机存储器141

6.2.4只读存储器151

6.3高速缓冲存储器155

6.3.1 cache的概念155

6.3.2 cache的基本组成与工作原理156

6.3.3替换算法158

6.3.4 cache的地址映像159

6.4虚拟存储器162

6.4.1虚拟存储器的功能与特点162

6.4.2虚拟存储器的管理方式164

6.4.3虚拟存储器的类型164

习题6167

第7章 系统总线169

7.1总线概述169

7.1.1总线的基本概念169

7.1.2总线的工作原理170

7.1.3总线的结构170

7.1.4总线的分类173

7.2总线的控制与通信174

7.2.1总线的控制174

7.2.2总线的通信176

7.3总线接口178

7.3.1总线接口的概念178

7.3.2常用的总线接口181

习题7188

第8章 输入/输出系统190

8.1输入/输出系统概述190

8.1.1 I/O系统的功能和组成190

8.1.2 I/O设备的寻址方式193

8.1.3输入/输出方式194

8.2程序查询方式195

8.2.1程序查询方式的工作原理195

8.2.2程序查询方式的接口196

8.3程序中断方式198

8.3.1中断的基本概念198

8.3.2中断的工作过程199

8.3.3中断处理202

8.3.4单级中断与多级中断203

8.4 DMA方式203

8.4.1 DMA方式的基本概念204

8.4.2 DMA传送方式205

8.4.3 DMA控制器206

8.4.4 DMA工作过程207

8.5通道方式208

8.5.1通道的功能209

8.5.2通道的工作过程210

8.5.3通道的类型211

习题8212

第9章 计算机外围设备213

9.1计算机外围设备概述213

9.1.1外围设备的功能213

9.1.2外围设备的分类214

9.1.3外围设备与主机的连接215

9.1.4外围设备的应用和发展趋势216

9.2输入设备217

9.2.1键盘217

9.2.2鼠标220

9.2.3扫描仪222

9.2.4数码相机225

9.2.5其他输入设备227

9.3显示设备228

9.3.1显示设备的分类228

9.3.2显示技术的术语229

9.3.3显示器的工作原理231

9.3.4显示器的主要性能指标231

9.3.5显示控制卡232

9.4打印设备234

9.4.1打印机的分类234

9.4.2打印机的主要技术指标237

9.5其他输出设备238

9.5.1绘图仪238

9.5.2音箱239

9.6辅助存储器240

9.6.1磁盘存储器241

9.6.2磁带存储器244

9.6.3光盘存储器247

9.6.4新型存储器248

习题9249

参考文献251