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第1章 计算机系统概述1

1.1 计算机发展概述1

1.1.1 计算机的发展历史1

1.1.2 微型计算机的发展2

1.1.3 计算机的发展趋势2

1.2 计算机系统的组成和工作原理3

1.2.1 计算机的硬件4

1.2.2 计算机的软件7

1.2.3 计算机的硬件和软件的关系9

1.2.4 计算机的工作原理9

1.3 计算机的性能指标10

1.3.1 基本字长11

1.3.2 存储容量11

1.3.3 运算速度11

1.3.4 系统可靠性12

1.3.5 外设和软件的配置12

习题113

第2章 计算机运算基础14

2.1 带符号数的编码14

2.1.1 原码14

2.1.2 补码15

2.1.3 反码17

2.1.4 移码17

2.1.5 四种机器码的比较17

2.2 定点数据表示19

2.2.1 定点整数表示19

2.2.2 定点小数表示20

2.2.3 无符号数表示21

2.3 浮点数据表示21

2.3.1 浮点数据表示的格式和特点21

2.3.2 浮点数的表示范围和规格化22

2.3.3 IEEE 754标准24

2.3.4 浮点数表示和定点数的比较25

2.4 补码的加减运算及溢出判断25

2.4.1 补码加法运算25

2.4.2 补码减法运算26

2.4.3 溢出判断27

2.5 移位运算29

2.5.1 算术移位29

2.5.2 逻辑移位29

习题230

第3章 数字逻辑基础32

3.1 逻辑代数的三种基本运算32

3.1.1 逻辑与运算32

3.1.2 逻辑或运算33

3.1.3 逻辑非运算34

3.2 逻辑代数的基本公式和运算规则34

3.2.1 逻辑代数的基本公式34

3.2.2 逻辑代数的三个重要运算规则36

3.2.3 逻辑函数的化简37

3.2.4 逻辑函数的变换38

3.3 基本逻辑电路39

3.3.1 基本门电路39

3.3.2 复合门电路40

3.3.3 三态门电路43

3.4 组合逻辑电路44

3.4.1 组合逻辑电路的分析与设计44

3.4.2 译码器45

3.4.3 编码器46

3.4.4 数据选择器46

3.4.5 加法器47

3.5 时序逻辑电路49

3.5.1 时序逻辑电路的分析与设计49

3.5.2 触发器50

3.5.3 寄存器52

3.5.4 计数器52

习题354

第4章 中央处理器56

4.1 中央处理器的组成56

4.1.1 运算器56

4.1.2 控制器57

4.1.3 寄存器组59

4.2 8086 CPU59

4.2.1 8086 CPU的功能结构59

4.2.2 8086 CPU的寄存器61

4.2.3 8086 CPU的引脚信号及功能64

4.2.4 8086 CPU对存储器的访问68

4.3 Pentium系列CPU70

4.3.1 Pentium系列CPU内部结构71

4.3.2 Pentium系列CPU的特点72

4.4 现代CPU采用的新技术73

4.4.1 浮点运算73

4.4.2 向量运算75

4.4.3 流水线计算机76

4.4.4 超标量计算机78

4.4.5 超长指令计算机79

4.4.6 多核计算机81

习题482

第5章 指令系统84

5.1 指令系统概述84

5.1.1 指令的基本格式84

5.1.2 指令的操作码85

5.1.3 指令的地址码85

5.2 80X86寻址方式86

5.2.1 指令寻址86

5.2.2 数据寻址87

5.2.3 80X86寻址方式的特点89

5.3 80X86 CPU的常用指令89

5.3.1 数据传送指令90

5.3.2 算术运算指令95

5.3.3 逻辑运算指令100

5.3.4 移位运算指令102

5.3.5 程序控制指令103

5.3.6 其他指令110

5.4 CISC和RISC112

5.4.1 计算机指令系统的发展112

5.4.2 CISC技术114

5.4.3 RISC技术114

习题5115

第6章 汇编语言程序设计118

6.1 汇编语言概述118

6.1.1 汇编语言程序的处理过程118

6.1.2 汇编语言语句的类型和格式118

6.1.3 汇编语言的数据项和表达式119

6.2 80X86汇编语言伪指令123

6.2.1 数据定义伪指令123

6.2.2 符号定义伪指令124

6.2.3 段和过程定义伪指令125

6.3 80X86汇编语言程序结构128

6.3.1 顺序程序128

6.3.2 分支程序130

6.3.3 循环程序132

6.3.4 子程序134

6.4 系统功能调用和程序的动态调试135

6.4.1 系统功能调用136

6.4.2 动态调试程序DEBUG137

习题6141

第7章 存储系统144

7.1 存储系统概述144

7.1.1 存储器的分类144

7.1.2 存储系统的层次结构146

7.1.3 存储器的主要技术指标147

7.2 随机存储器RAM147

7.2.1 静态MOS存储器148

7.2.2 动态MOS存储器150

7.3 只读存储器ROM152

7.3.1 掩模只读存储器152

7.3.2 可编程只读存储器153

7.3.3 可擦可编程只读存储器153

7.3.4 闪存154

7.4 主存储器容量的扩充156

7.4.1 位扩展156

7.4.2 字扩展157

7.4.3 字位同时扩展158

7.4.4 存储器模块159

7.5 提高存储系统性能的技术160

7.5.1 高速缓存161

7.5.2 虚拟存储器165

7.5.3 并行存储器166

7.6 外存储器169

7.6.1 硬盘存储器169

7.6.2 光盘存储器172

7.6.3 U盘存储器174

习题7174

第8章 总线技术177

8.1 总线概述177

8.1.1 总线的类型177

8.1.2 总线的组成179

8.1.3 总线的性能指标179

8.2 总线的数据传输180

8.2.1 总线数据传送的过程180

8.2.2 总线数据传送的控制方式181

8.3 常见总线182

8.3.1 总线标准182

8.3.2 ISA总线和EISA总线183

8.3.3 PCI总线183

8.3.4 PCI Express总线186

8.3.5 USB总线187

8.4 主板189

8.4.1 主板的结构189

8.4.2 主板上的主要芯片190

8.4.3 主板上的插座、插槽和外设接口191

习题8192

第9章 输入／输出接口与中断技术194

9.1 输入／输出接口概述194

9.1.1 I/O接口的基本功能194

9.1.2 I/O接口的类型195

9.2 中断技术197

9.2.1 中断概述197

9.2.2 中断的过程199

9.2.3 80X86中断系统203

9.3 CPU与外设数据传送的方式205

9.3.1 程序查询传送方式206

9.3.2 程序中断传送方式207

9.3.3 DMA传送方式208

9.4 可编程接口209

9.4.1 可编程并行接口8255A209

9.4.2 可编程串行接口8251A213

9.4.3 可编程定时／计数器接口8253218

9.4.4 可编程中断接口8259A221

9.4.5 可编程模拟接口226

习题9230

第10章 常用外部设备232

10.1 外部设备概述232

10.1.1 外部设备的类型232

10.1.2 外部设备的功能234

10.1.3 外部设备发展趋势234

10.2 输入设备235

10.2.1 键盘235

10.2.2 鼠标237

10.2.3 触摸屏238

10.2.4 扫描仪239

10.2.5 其他输入设备240

10.3 输出设备241

10.3.1 显示器241

10.3.2 打印机245

习题10246

参考文献248