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第1章 概论1

1.1 计算机的发展1

1.1.1 发展经历1

1.1.2 摩尔定律3

1.2 计算机系统的组成4

1.2.1 计算机的硬件系统4

1.2.2 计算机的软件系统6

1.2.3 硬件与软件的逻辑等价性7

1.2.4 计算机系统的层次结构8

1.3 计算机的特点和性能指标9

1.3.1 计算机的工作特点9

1.3.2 计算机的主要性能指标10

1.3.3 计算机的分类11

习题11

第2章 计算机中的数据表示12

2.1 数据编码12

2.1.1 数值数据的编码12

2.1.2 数据的浮点表示19

2.1.3 BCD码25

2.2 非数值数据的编码27

2.2.1 ASCII码27

2.2.2 汉字编码29

习题31

第3章 运算方法和运算器33

3.1 定点补码加减运算33

3.1.1 补码加法34

3.1.2 补码减法34

3.1.3 溢出概念与检测方法34

3.2 加法器36

3.2.1 全加器36

3.2.2 十进制加法器36

3.3 定点乘法运算37

3.3.1 原码定点乘法37

3.3.2 补码定点乘法38

3.3.3 阵列乘法器40

3.4 定点除法运算41

3.4.1 原码除法41

3.4.2 补码定点除法43

3.5 定点运算器的组成与结构44

3.5.1 逻辑运算44

3.5.2 多功能算术逻辑部件（74181）45

3.5.3 运算器数据通路46

3.5.4 定点运算器的基本结构及组成46

3.6 浮点运算方法和浮点运算器47

3.6.1 浮点加减法运算47

3.6.2 浮点乘除法运算48

3.6.3 浮点运算流水线49

习题50

第4章 存储子系统51

4.1 存储系统概述51

4.1.1 存储系统的层次结构51

4.1.2 存储器的分类52

4.2 半导体存储原理54

4.2.1 静态存储单元与芯片54

4.2.2 动态存储单元与芯片58

4.2.3 动态存储器的刷新60

4.2.4 半导体只读存储器与芯片61

4.3 主存储器的组织64

4.3.1 存储容量的扩展64

4.3.2 主存储器与CPU、系统总线的连接68

4.4 高速缓冲存储器72

4.4.1 Cache在存储体系中的地位和作用72

4.4.2 Cache的结构及工作原理73

4.4.3 替换策略76

4.5 并行存储系统76

习题79

第5章 指令系统81

5.1 8088/8086的寻址方式81

5.1.1 立即寻址方式82

5.1.2 寄存器寻址方式82

5.1.3 直接寻址方式83

5.1.4 寄存器间接寻址方式84

5.1.5 寄存器相对寻址方式85

5.1.6 基址变址寻址方式86

5.1.7 基址变址相对寻址方式86

5.2 指令系统88

5.2.1 数据传送指令88

5.2.2 加减运算指令93

5.2.3 乘除运算指令96

5.2.4 逻辑运算和移位指令98

5.2.5 转移指令103

5.2.6 串操作指令111

5.2.7 处理器控制指令114

5.2.8 中断指令115

习题117

第6章 中央处理器子系统119

6.1 中央处理器的功能与组成119

6.1.1 CPU的功能119

6.1.2 CPU的基本组成120

6.1.3 CPU中的主要寄存器120

6.1.4 操作控制器与时序产生器122

6.2 指令周期122

6.2.1 指令周期的基本概念122

6.2.2 非访内指令的指令周期122

6.2.3 取数指令的指令周期123

6.2.4 存数指令的指令周期123

6.2.5 空操作指令和转移指令的指令周期124

6.2.6 用方框图语言表示指令周期124

6.3 时序产生器和控制方式124

6.3.1 时序信号的作用和体制124

6.3.2 时序信号产生器125

6.3.3 控制方式125

6.4 微程序控制器126

6.4.1 微命令和微操作126

6.4.2 微指令和微程序127

6.4.3 微程序控制器结构127

6.5 微程序设计技术127

6.5.1 微命令编码128

6.5.2 微地址的形成方法128

6.5.3 微指令格式129

6.5.4 动态微程序设计130

6.6 硬布线控制器130

6.7 并行化及流水线技术132

6.7.1 并行处理技术132

6.7.2 流水CPU的结构132

6.7.3 流水线中的主要问题133

6.8 RISC的硬件结构特点134

6.9 指令集技术135

6.10 动态执行技术137

习题137

第7章 输入／输出设备139

7.1 外围设备139

7.1.1 外围设备的一般功能139

7.1.2 外围设备的分类140

7.2 显示器140

7.2.1 显示器的类型140

7.2.2 显示器的技术指标142

7.3 显卡144

7.4 打印设备145

7.5 输入设备149

7.5.1 声音输入设备149

7.5.2 图像输入设备150

7.5.3 交互式输入设备150

7.6 硬磁盘存储设备151

7.6.1 磁记录原理与记录方式151

7.6.2 硬磁盘机的基本组成和分类153

7.6.3 硬磁盘驱动器和控制器153

7.6.4 磁盘上信息的分布154

7.6.5 磁盘存储器的技术指标154

7.7 光盘存储设备155

7.7.1 光盘的分类155

7.7.2 常见的光盘存储设备156

习题157

第8章 输入／输出技术158

8.1 概述158

8.1.1 主机与外部设备的连接158

8.1.2 总线类型与总线标准159

8.1.3 接口功能162

8.2 数据传送控制方式163

8.2.1 直接程序传送方式与接口163

8.2.2 中断方式与接口164

8.2.3 DMA方式与接口167

习题169

参考文献171