电子计算机组成原理 修订版PDF电子书下载

第一章 概论 1

§1 电子数字计算机与存储程序控制 1

一、电子数字计算机 1

二、存储程序的概念 2

三、计算机的简单框图 2

§2 计算机的类型和应用 3

一、计算机的类型 3

二、计算机的应用 4

三、系列机的概念 5

§3 计算机系统的硬件组成 6

一、计算机的主要部件 6

二、计算机的总线结构（小、微型机的典型结构） 7

三、大、中型机的典型结构 9

§4 计算机系统的层次结构 9

一、硬件与软件 9

二、计算机软件的基本内容 10

三、计算机系统的多层次结构 11

一、计算机的工作过程 12

二、计算机的主要性能指标 12

§5 计算机的工作过程和主要性能指标 12

习题 14

第二章 计算机中数据信息的表示 15

§1 进位计数制 15

一、进位计数制的基本概念 15

二、计算机中常用的进位计数制 15

三、各种数制间的相互转换 17

§2 带符号数的表示 19

一、无符号数和带符号数 19

二、原码表示法 20

三、初码表示法 21

四、反码表示法 24

五、三种码制的比较与转换 25

§3 数的定点表示与浮点表示 25

一、定点表示法 26

二、浮点表示法 27

三、移码表示法 29

四、定点与浮点表示法的比较 30

五、浮点数尾数的基值 31

六、实用浮点数举例 32

一、字符和字符串的表示方法 33

§4 字符数据的表示 33

二、汉字的表示方法 35

§5 十进制数串的表示 36

一、二？十进制编码 36

二、十进制数串 38

§6 数据校验码 40

一、奇偶校验码 40

二、海明校验码 41

三、循环冗余校验码 45

习题 47

一、编码器 50

第三章 计算机中的逻辑部件 50

§1 组合逻辑电路 50

二、译码器 51

三、数字比较器 54

四、数据选择器与数据分配器 55

§2 时序逻辑电路 57

一、寄存器 57

二、计数器 58

二、总线电路 60

§3 总线电路 60

一、集电极开路门和三态门 60

§4 可编程逻辑器件PLD 61

一、可编程器件 61

二、可编程只读存储器（PROM） 62

三、可编程逻辑阵列PLA 64

四、可编程阵列逻辑（PAL）和通用阵列逻辑（GAL） 66

习题 67

一、指令的长度 68

§1 指令格式 68

第四章 指令系统 68

二、地址码结构 69

三、指令的操作码 71

§2 寻址技术 74

一、编址方式 74

二、基本寻址方式 75

三、变型或组合寻址方式 79

四、寻址方式举例 81

一、堆栈结构 84

§3 堆栈与堆栈操作 84

二、堆栈操作 86

§4 指令类型 86

一、数据传送类指令 86

二、运算类指令 87

三、程序控制类指令 89

四、输入/输出类指令 90

五、数据处理类 91

一、对指令系统的基本要求 92

§5 指令系统的发展 92

二、从复杂指令系统到精简指令系统 93

习题 93

第五章 运算方法和运算器 96

§1 定点加减运算 96

一、原码加减运算 96

二、补码加减运算 97

三、反码加减运算 99

§2 补码的溢出判断 100

二、移位功能的实现 102

一、带符号数的移位运算 102

§3 带符号数的移位运算和舍人操作 102

三、舍入操作 103

§4 基本运算的实现 104

一、加法器 104

二、进位的产生和传递 105

三、算术逻辑运算单元（ALU）举例 109

四、补码定点加减法的实现 113

§5 定点乘法运算 113

一、原码一位乘法 113

二、补码一位乘法 115

三、原码两位乘法 118

四、补码两位乘法 120

五、阵列乘法器 122

§6 定点除法运算 122

一、原码比较法和恢复余数法 123

二、原码不恢复余数法（原码加减交替法） 125

三、补码不恢复余数法（补码加减交替法） 126

§7 规格化浮点运算 129

一、浮点加减运算 129

二、浮点乘除运算 131

§8 十进制整数的加减运算 132

一、一位十进制加法运算和加法器 132

二、多位十进制加法 134

三、十进制减法运算 135

§9 逻辑运算及其实现 136

§10 运算器的基本组成与实例 137

一、运算器的基本组成 137

二、浮点运算器举例 138

习题 140

第六章 主存储器与存储体系 142

§1 存储器的基本概念 142

一、存储器分类 142

二、主存储器的主要技术指标 143

三、主存储器的存储单元和主存储器的基本结构 145

四、存储系统层次结构 147

§2 半导体随机存储器 147

一、基本存储电路 147

二、动态RAM的刷新 150

三、RAM结构和地址译码方式 152

四、静态RAM芯片分析 153

五、动态RAM芯片分析 155

六、内存条 157

§3 半导体只读存储器 158

一、ROM的特点和结构 158

二、EPROM芯片分析 160

§4 半导体存储器的组成与控制 162

一、主存储器容量的扩展 162

二、存储芯片的地址分配和片选 164

三、主存储器和CPU的连接 165

四、主存的奇偶校验电路 167

五、数据通路匹配和存储器接口 168

§5 提高存储器性能的技术 171

一、双端口存储器 172

二、并行主存储器 172

三、高速缓冲存储器 173

四、虚拟存储器 177

习题 179

一、控制器的功能 182

第七章 CPU组织 182

§1 控制器的基本概念 182

二、控制器的组成 183

三、控制器的硬件实现方法 184

§2 时序系统与控制方式 185

一、时序系统 185

二、控制方式 187

§3 CPU的总体结构 188

一、寄存器的设置 188

二、指令执行的基本过程 189

三、指令的微操作序列 190

§4 加速指令执行的方法 192

一、指令的预取 192

二、重叠控制 193

三、先行控制原理 194

四、流水控制方式 194

§5 微程序控制原理 195

一、微程序控制的基本概念 195

二、微指令编码法 197

四、微程序入口地址的形成 199

三、微程序控制器的组成和工作过程 199

五、后继微地址的形成 200

六、微程序设计 202

七、毫微程序设计 202

八、微指令的执行方式 203

九、微程序设计技术的应用 204

§6 组合逻辑控制器的设计 205

一、模型机的总体结构 206

二、组合逻辑控制器的设计步骤 208

三、模型机的组合逻辑控制器设计 209

§7 微程序控制器设计 214

一、微程序控制器的设计步骤 214

二、模型机的微程序设计 215

§8 操作员控制台的功能 219

§9 典型CPU介绍 220

一、80386微处理器 220

二、Pentium微处理器 222

习题 224

一、磁表面存储原理 227

§1 数字磁记录原理 227

第八章 辅助存储器 227

二、磁表面存储器的读写原理 228

三、磁表面存储器的技术指标 228

四、数字磁记录方式 230

五、磁记录方式的性能特点 232

六、编码和译码电路 234

七、检纠错码 235

§2 硬磁盘存储器 236

一、硬盘的基本结构与分类 236

二、硬盘的信息分布 238

三、磁头定位系统 239

四、录址过程 239

五、硬盘控制逻辑 240

六、磁盘存储器参数的计算 240

§3 软磁盘存储器 241

一、软盘存储器概述 241

二、磁道记录格式 243

§4 磁带存储器 244

一、磁带存储器概述 244

二、磁带的记录格式 245

三、磁带机的结构 247

四、磁带机的读/写工作原理 248

§5 光盘存储器 249

一、光盘存储器的类型 249

二、光盘存储器的组成及读写原理 250

三、光盘存储器与其它辅助存储器的比较 251

习题 251

§1 外部设备概述 253

一、外部设备的分类 253

第九章 输入/输出设备 253

二、外部设备的地位和作用 254

§2 键盘输入设备 255

一、键开关和键盘布局 255

二、键盘的类型 255

三、非编码键盘的工作原理 257

四、智能键盘 259

§3 其它输入设备 260

一、鼠标器 260

一、印字输出设备的分类 261

二、条码扫描器 261

§4 印字输出设备 261

二、点阵针式打印机 262

三、鼓式宽行打印机 266

四、非击打式印字技术 268

§5 显示设备 270

一、显示器概述 270

二、CRT显示器 271

三、屏幕显示与视频存储器 272

四、字符显示器的工作原理 273

五、图形显示器的工作原理 276

六、IBM PC系列微型机的显示系统 277

§6 汉字处理设备 278

一、汉字的编码与输入 278

二、汉字输入设备 280

三、汉字的存储 281

四、汉字的输出 281

五、汉字处理系统 282

习题 283

二、输入/输出接口 285

一、主机和外设的连接方式 285

第十章 输入/输出系统 285

§1 主机与外设的连接 285

三、接口的功能和基本组成 286

四、外设的识别 288

五、输入/输出信息传送控制方式 289

§2 程序查询方式及其接口 290

一、程序查询方式 290

二、程序查询方式接口 291

§3 中断系统 293

一、中断的基本概念 293

二、中断请求的提出和传送 295

三、中断优先级与判优方法 296

四、中断响应 297

五、进入中断服务程序 298

六、中断现场的保护和恢复 299

七、多重中断与中断屏蔽 301

八、中断全过程 303

一、中断方式接口结构 304

§4 中断传送方式及其接口 304

二、中断控制器8259 305

三、8086的中断系统 306

§5 DMA方式及其接口 310

一、DMA方式的基本概念 310

二、DMA接口 311

三、DMA传送 312

四、DMA控制器8237的基本结构 314

五、8237的工作方式 316

六、IBM PC/XT中的DMA控制逻辑 317

§6 通道控制方式 318

一、通道的基本概念 318

二、通道的类型与结构 319

三、通道程序 321

四、通道的工作过程 324

§7 输入/输出处理机 325

一、输入/输出处理器8089 325

二、IOP与CPU之间的通信 326

三、8089与系统的连接 327

一、总线通信控制 328

§8 总线技术 328

二、总线管理 329

三、总线的类型 331

四、总线标准 331

§9 典型可编程接口芯片介绍 335

一、可编程并行接口8255A 335

二、可编程串行接口8251A 337

三、可编程计数器/定时器8254 341

习题 344

一、RISC的特点和优势 346

第十一章 计算机系统的发展 346

§1 精简指令系统计算机RISC 346

二、RISC的指令系统 347

三、RISC的硬件组成 348

四、RISC技术的发展 350

§2 高档微型计算机工作站系统 351

一、工作站的基本概念 351

二、工作站的组成 353

三、工作站的显示器 353