计算机组成原理PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 计算机的概念 1

1.1.1 计算机定义和特性 1

1.1.2 计算机的分类 1

1.1.3 计算机的应用 2

1.2 计算机的发展历程 2

1.3 计算机的组成与结构 3

1.3.1 计算机系统的基本组成 3

1.3.2 计算机系统的层次结构 6

1.4 实验设计 8

1.4.1 PC的硬件组成 8

1.4.2 AEDK实验机的硬件组成 8

1.4.3 EL实验机的硬件组成 9

习题1 11

第2章 数据的表示 12

2.1 计算机中的基本逻辑电路 12

2.2 数值数据的编码表示 15

2.2.1 数制及数制转换 15

2.2.2 机器数编码表示 19

2.2.3 机器数表示形式的变换 26

2.2.4 十进制数的二进制编码表示 27

2.3 非数值数据的编码表示 28

2.3.1 逻辑数据 28

2.3.2 西文字符 29

2.3.3 汉字字符 29

2.3.4 多媒体信息 30

2.4 数据校验码 31

2.4.1 奇偶校验码 31

2.4.2 海明校验码 32

2.4.3 循环冗余校验码 34

2.5 实验设计 37

2.5.1 PC中的寄存器组 37

2.5.2 AEDK实验机的寄存器组 38

2.5.3 EL实验机的寄存器组 44

习题2 46

第3章 运算器与运算方法 48

3.1 加法器 48

3.1.1 半加器与全加器 48

3.1.2 串行进位与并行进位 49

3.1.3 算术逻辑运算部件 52

3.2 定点加、减法运算 56

3.2.1 原码定点加、减法 56

3.2.2 补码定点加、减法 57

3.2.3 溢出及检测 57

3.2.4 补码加减法运算器 58

3.3 定点乘法运算 59

3.3.1 原码一位乘法 60

3.3.2 原码两位乘法 62

3.3.3 补码一位乘法 64

3.3.4 补码两位乘法 65

3.3.5 阵列乘法器 66

3.4 定点除法运算 67

3.4.1 原码除法运算 67

3.4.2 补码除法运算 70

3.4.3 阵列除法器 71

3.5 浮点运算 71

3.5.1 浮点加、减法运算 72

3.5.2 浮点乘、除法运算 73

3.6 十进制数的加、减法运算 73

3.7 实验设计 76

3.7.1 PC中的运算器 76

3.7.2 AEDK实验机的运算器 77

3.7.3 EL实验机的运算器 80

习题3 82

第4章 存储系统 84

4.1 存储器概述 84

4.1.1 存储器的主要性能指标 84

4.1.2 存储器分类 84

4.2 半导体读写存储器 85

4.2.1 半导体基本存储单元 85

4.2.2 半导体RAM芯片 88

4.2.3 用存储芯片构成主存储器 90

4.3 半导体只读存储器 95

4.3.1 掩膜只读存储器（Masked ROM） 95

4.3.2 可编程ROM（PROM） 96

4.3.3 可擦除和编程的ROM（EPROM） 97

4.3.4 电擦除电改写只读存储器（EEPROM） 97

4.4 高速缓冲存储器 98

4.4.1 工作原理 98

4.4.2 映像方式 99

4.4.3 替换算法 104

4.5 虚拟存储器 105

4.5.1 虚拟存储器的概念 105

4.5.2 虚拟存储器的基本管理方法 105

4.6 辅助存储器 107

4.6.1 磁表面存储器 107

4.6.2 光盘存储器 108

4.7 实验设计 110

4.7.1 PC中的存储器 110

4.7.2 AEDK实验机的存储器 113

4.7.3 EL实验机的存储器 115

习题4 116

第5章 指令系统 118

5.1 指令格式 118

5.1.1 指令的格式 118

5.1.2 寻址方式 119

5.1.3 指令类型 120

5.2 指令编码 121

5.3 指令格式设计 123

5.4 指令的执行 125

5.4.1 指令部件 125

5.4.2 指令的执行方式 125

5.5 CISC和RISC 126

5.6 实验设计 127

5.6.1 PC的指令系统 127

5.6.2 AEDK实验机的指令系统 128

5.6.3 EL实验机的指令系统 132

习题5 134

第6章 中央处理器 136

6.1 中央处理器的结构与功能 136

6.1.1 中央处理器的功能 136

6.1.2 中央处理器的基本结构 136

6.1.3 中央处理器的控制流程 138

6.1.4 中央处理器的时序控制方式 139

6.2 指令执行过程 140

6.3 控制器的设计 143

6.3.1 组合逻辑控制器 143

6.3.2 PLA控制 145

6.3.3 微程序控制器 146

6.4 实验设计 158

6.4.1 PC中程序的执行 158

6.4.2 AEDK实验机的控制器 159

6.4.3 EL实验机的控制器 163

习题6 170

第7章 输入／输出系统 172

7.1 总线与接口标准 172

7.1.1 总线的分类 172

7.1.2 总线的主要性能参数 173

7.1.3 总线的通信 173

7.1.4 总线标准 178

7.2 输入／输出接口 182

7.2.1 接口的功能 182

7.2.2 接口的分类 183

7.2.3 接口的组成结构 183

7.2.4 CPU与I/O接口之间的数据交换方式 185

7.3 外部设备 186

7.3.1 常用输入设备 186

7.3.2 常用输出设备 187

7.4 实验设计 189

习题7 191

附录 192

附录1 AEDK模型机指令系统表 192

附录2 AEDK模型机微程序表 194

参考文献 196