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目录 1

第一章　引论 1

§1-1　计算机与技术革命 1

一、科学计算与工程设计 1

二、过程控制 2

三、数据处理 2

四、智能模拟 2

§1-2　计算机基本组成及功能 3

一、基本概念 3

二、基本组成及功能 4

三、现代计算机的硬件组成 7

§1-3　计算机系统 9

§1-4　计算机的发展过程 11

第二章　计算机的运算基础 14

§2-1　计算机中的数制 14

§2-2　数的原码、补码、反码及移码表示 15

一、机器数与真值 15

二、原码表示法 16

三、补码表示法 17

四、反码表示法 24

五、移码表示法 25

§2-3　数的定点表示与浮点表示 27

一、定点表示法 27

二、浮点表示法 28

一、二—十进制（BCD）编码 32

§2-4　数的几种编码 32

二、字符编码 39

三、数据校验码 43

第三章　指令系统 49

§3-1　指令功能及存贮程序原理 49

一、指令功能 49

二、存贮程序原理 50

三、指令的字长 50

§3-2　指令格式 51

一、四地址指令 51

三、二地址指令 52

二、三地址指令 52

四、一地址指令 53

五、寄存器—寄存器型指令 54

六、堆栈指令 54

§3-3　寻址方式 55

一、直接地址方式 56

二、变址寻址方式 56

三、相对寻址方式 57

四、间接寻址方式 58

五、自动变址寻址方式 59

六、基址寄存器寻址方式 60

§3-4　指令分类 61

七、立即寻址方式 61

一、按操作数据的类型分类 62

二、按指令操作性质分类 63

§3-5　PDP-11计算机指令系统与VAX-11计算机 65

一、寻址方式 66

二、PDP-11计算机基本指令系统 69

三、VAX-11系列计算机 75

§3-6　指令系统的仿真与模拟 77

第四章　计算机数据处理部件 79

§4-1　加法器及快速进位链 80

一、全加器及串行进位加法器 80

二、并行进位加法器 82

三、快速进位链 84

§4-2　定点数据处理部件 86

一、定点加减运算 86

二、定点乘法运算 89

三、定点除法运算 92

四、逻辑运算 99

五、寄存器及数据通路 101

六、定点数据处理部件举例 112

§4-3　浮点数据处理部件 115

一、浮点四则运算 115

二、浮点数据处理部件的功能与结构 124

§4-4　位片式结构的数据处理部件 128

一、位片式器件AM2900系列 129

二、位片结构数据处理部件举例 139

第五章　主存贮器及存贮系统结构 144

§5-1　存贮器的基本结构及分类 146

一、存贮器的基本结构及术语 146

二、存贮器的分类 148

三、存贮器系统结构 150

§5-2　磁芯存贮器简介 152

§5-3　半导体存贮器 154

一、MOS型随机存贮器 155

二、双极型静态随机存贮器 172

§5-4　多模块交叉存贮技术 174

一、交叉存贮基本原理 174

二、存贮器控制逻辑 177

§5-5　高速缓冲存贮器 179

一、高速缓冲存贮器的基本原理 179

二、高速缓冲存贮器举例 180

§5-6　虚拟存贮技术的基本原理 185

§5-7　存贮空间的扩充 188

一、页地址扩充 189

二、页—块地址扩充 190

第六章　随机逻辑控制组织 191

§6-1 控制器的功能及其基本结构 192

一、指令控制逻辑 193

五、中断控制逻辑 196

四、数据总线控制逻辑 196

三、微操作控制逻辑 196

二、时序控制逻辑 196

六、控制台控制逻辑 197

§6-2　时序控制 197

一、时序控制方式 197

二、指令周期与CPU周期 198

三、节拍 200

四、工作脉冲 201

五、CPU与主存的同步 202

§6-3　常规逻辑的控制组织举例 203

一、机器结构 206

二、CPU周期状态与指令流程图 206

四、微操作命令综合 209

三、指令操作时间表 209

§6-4　可编程序逻辑阵列PLA的控制组织 217

一、PLA的原理、结构及特点 217

二、用PLA进行逻辑设计 223

三、PLA控制组织举例 227

§6-5　高性能计算机的LSI随机逻辑 234

——门阵列及PAL 234

一、门阵列 234

二、可编程序阵列逻辑PAL 238

第七章　微程序控制组织 252

§7-1　微程序设计的基本原理 252

一、微程序设计中有关术语 253

二、微程序控制器的组成及工作原理 254

三、微程序方案的特点 255

§7-2　微指令方案 256

一、水平型微指令 256

二、垂直型微指令 258

三、毫微指令 260

§7-3　微程序的顺序控制 262

一、后继微地址的增量方式 263

二、后继微地址的断定方式 264

§7-4　微操作的时序 266

一、微周期 266

三、微指令的并行工作方式 267

二、微指令的串行工作方式 267

§7-5　微程序设计举例 272

一、数据通路 272

二、微指令格式 273

三、微程序控制器 274

四、微程序举例 274

§7-6　控制存贮器的实现 279

一、随机存贮器作控存 279

二、固定存贮器作控存 280

三、可改写PROM（EPROM） 282

四、可编程序逻辑阵列（PLA） 283

§7-7　位片式微程序控制器AM2910 283

一、逻辑结构 284

二、指令系统 285

三、微子程序与微程序循环 289

第八章　中断系统与输入输出设备 290

§8-1　I/O设备的种类和特性 290

§8-2　输入输出控制方式 294

一、程序驱动方式 295

二、程序中断方式 296

三、直接存贮器访问方式 297

四、输入输出处理机方式 300

§8-3　输入输出接口与通信 301

一、基本I/O接口的组成和工作原理 301

二、计算机通信与串行接口 305

§8-4　中断响应与中断处理 312

一、中断请求 313

二、中断响应 313

三、中断周期与中断向量 314

四、中断排队与中断识别 314

五、中断处理 315

§8-5　外存贮器 315

一、存贮原理和记录方式 316

二、磁盘存贮器 321

三、软磁盘 328

§8-6　通道操作与DMA接口 333

一、通道接口与操作原理 334

二、通用可编程序DMA接口 336

第九章　系统配置及性能评价 343

§9-1　性能评价 343

一、性能指标 343

二、性能评价的类型 344

三、评价技术 344

§9-2　应用对系统的要求 348

一、数据处理 348

二、科学计算 349

三、实时控制 349

四、通信控制 350

一、用户对系统的要求 351

五、社会生活各领域 351

§9-3　计算机系统配置确定的原则 351

二、系统配置的选择原则 352

§9-4　微型机性能比较及应用选择 353

一、4位机 354

二、8位机 354

三、16位微型机 354

四、32位微型机 355

§9-5　系统配置举例 357

一、微型机系统 357

二、科学计算用计算机系统 359

参考文献 362