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第一章 计算机系统概述 1

1.1 计算机的基本概念 1

1.1.1 什么是电子数字计算机 1

1.1.2 电子数字计算机的特点 1

1.1.3 计算机的分类 2

1.1.4 计算机的主要技术指标 2

1.2 计算机的基本结构 3

1.2.1 “存储程序控制”的概念 3

1.2.2 冯·诺依曼计算机结构框图 3

1.2.3 计算机各功能部件简介 4

1.3 计算机的工作过程 5

1.3.1 计算机处理一般问题的步骤 5

1.3.2 计算机算题程序的编制方法 5

1.3.3 计算机执行指令的过程 8

1.4 计算机软件系统 8

1.4.1 计算机软件的组成和分类 8

1.4.2 计算机软件与硬件的相互关系 9

1.5 计算机的应用领域及发展趋势 9

1.5.1 计算机的应用领域简介 9

1.5.2 计算机的发展趋势 9

1.6 历届试题分析与习题 11

1.6.1 例题选解 11

1.6.2 习题与答案 11

第二章 数据信息在计算机中的表示 13

2.1 进位计数制的基本概念 13

2.1.1 进位计数制 13

2.1.2 二进制数 14

2.2 进位计数制间的相互转换 15

2.2.1 计算机中常用的几种进位计数制 15

2.2.2 进位计数制间的相互转换 15

2.3 带符号数的表示方法 18

2.3.1 机器数和真值 18

2.3.2 机器数的原码表示法 19

2.3.3 机器数的补码表示法 20

2.3.4 机器数的移(增)码表示法 23

2.3.5 机器数的反码表示法 24

2.3.6 各种码制的比较和小结 25

2.4 字符代码 25

2.4.1 二--十进制数的编码 25

2.4.2 标准化代码 27

2.5 计算机中常用的校验码 29

2.5.1 奇偶校验码的编码方式 29

2.5.2 海明校验码的编码方式及实现 30

2.5.3 循环冗余校验码的编码方式及实现 31

2.6 汉字编码 33

2.6.1 基本概念 33

2.6.2 汉字的编码与输入 33

2.6.3 汉字的存储 34

2.6.4 汉字的输出 35

2.7 数的小数点表示--定点数和浮点数 35

2.7.1 定点数 35

2.7.2 浮点数 36

2.8 计算机中数的数据格式 40

2.8.1 数的表示单位--位 40

2.8.2 字节和字 40

2.8.3 非压缩型与压缩型十进制数 40

2.8.4 固定长度数 41

2.8.5 可变长度数 41

2.9 历届试题分析与习题 43

2.9.1 例题选解 43

2.9.2 习题与答案 45

第三章 运算方法及运算电路 48

3.1 数的逻辑运算 48

3.1.1 基本逻辑运算 48

3.1.2 逻辑代数 48

3.1.3 逻辑问题的表达方法 50

3.1.4 逻辑表达式的化简 52

3.1.5 逻辑电路 54

3.2 数的算术运算 66

3.2.1 定点数的运算 66

3.2.2 浮点数的运算 80

3.3 十进制数的运算 82

3.3.1 十进制加法运算 82

3.3.2 十进制减法运算 83

3.3.3 十进制乘法运算 83

3.3.4 十进制除法运算 83

3.4 历届试题分析与习题 83

3.4.1 例题选解 83

3.4.2 习题与答案 86

第四章 指令系统 90

4.1 指令 90

4.1.1 指令格式 90

4.1.2 常见的寻址方式 92

4.1.3 指令的类型 97

4.2 指令格式的比较 99

4.2.1 对指令系统的基本要求 99

4.2.2 选择指令格式的基本因素 100

4.3 机器语言与汇编语言 100

4.3.1 机器语言 100

4.3.2 汇编语言 100

4.4 指令系统举例 101

4.4.1 CASL汇编语言的硬件结构--COMET机简介 101

4.4.2 CASL的指令格式 101

4.4.3 CASL指令的寻址方式 102

4.4.4 CASL指令应用举例 102

4.5 程序的执行流程 109

4.5.1 顺序控制 109

4.5.2 超前控制 111

4.5.3 流水线控制 111

4.6 历届试题分析与习题 112

4.6.1 例题选解 112

4.6.2 习题与答案 114

第五章 中央处理器与各主要部件的关系 117

5.1 中央处理器的功能和组成 117

5.1.1 中央处理器的功能 117

5.1.2 中央处理器的结构框图 117

5.1.3 运算器--计算机的加工处理部件 119

5.1.4 控制器 122

5.2 中断系统 134

5.2.1 中断的基本概念 134

5.2.2 中断系统的基本功能 135

5.3 总线结构 139

5.3.1 总线的基本概念 139

5.3.2 常见的总线类型 140

5.3.3 总线控制逻辑 141

5.4 一条指令在计算机中的执行过程 143

5.4.1 指令的流向 143

5.4.2 数据的流向 144

5.5 CPU与存储器的联系及其接口 145

5.6 主机与外围设备的联系及其接口 145

5.6.1 主机与外围设备间的数据通路 145

5.6.2 主机与外围设备之间的信息交换方式 146

5.7 历届试题分析与习题 146

5.7.1 例题选题 146

5.7.2 习题与答案 148

第六章 存储器系统 151

6.1 存储器的基本概念 151

6.1.1 存储器的功能 151

6.1.2 存储单元的分配 151

6.1.3 存储器的分类及应用场所 152

6.1.4 存储器的主要指标 152

6.1.5 存储器的层次结构 154

6.1.6 存储器的原理结构框图 155

6.2 半导体存储器 157

6.2.1 半导体存储元电路 157

6.2.2 半导体存储器全译码芯片 159

6.2.3 半导体RAM的组成及其寻址 164

6.2.4 半导体只读存储器 166

6.3 主存储器的组织 167

6.3.1 多体存储器 168

6.3.2 多体交叉存储器 168

6.4 高速缓冲存储器Cache 169

6.4.1 Cache的特点和工作原理 169

6.4.2 Cache的组织和管理 171

6.5 辅助存储器 173

6.5.1 辅助存储器的组成框图 173

6.5.2 磁表面存储元的读写原理 173

6.5.3 磁表面记录方式 175

6.5.4 磁表面存储器的主要技术指标 177

6.5.5 磁带存储器 178

6.5.6 磁盘存储器 179

6.6 虚拟存储器 183

6.6.1 基本概念 183

6.6.2 虚拟存储器的工作原理及使用方法 184

6.6.3 存储管理部件 189

6.7 其它存储器 190

6.7.1 磁心存储器 190

6.7.2 磁泡存储器 191

6.7.3 光盘存储器 191

6.8 历届试题分析与习题 195

6.8.1 历届程序员级试题分析 195

6.8.2 历届高级程序员级试题分析 197

6.8.3 习题 202

第七章 输入输出系统 204

7.1 输入输出系统概述 204

7.1.1 I/O系统结构 204

7.1.2 I/O控制方式 205

7.2 外围设备 206

7.2.1 输入设备 206

7.2.2 输出设备 210

7.2.3 数据通信设备 214

7.2.4 过程控制设备 214

7.2.5 汉字处理设备 215

7.3 输入输出总线和接口 218

7.3.1 输入/输出总线 218

7.3.2 输入/输出接口 223

7.4 输出/输出控制 227

7.4.1 程序直接控制方式 227

7.4.2 程序中断控制方式 227

7.4.3 直接存储器存取(DMA)方式 232

7.4.4 I/O通道控制方式 236

7.4.5 外围处理机(IOP) 241

7.5 历届试题分析与习题 242

7.5.1 程序员级1987-1990年有关I/O系统的试题分析 242

7.5.2 高级程序员级1987-1990年度试题中有关I/O操作的试题分析 244

7.5.3 习题 247

参考文献 249