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第1章 微型计算机系统概论 1

1.1微型计算机的发展 1

1.2微型计算机与微处理器 5

1.3微型计算机的分类 6

1.3.1按使用情况和用途分类 6

1.3.2按组成结构分类 6

1.3.3按指令系统分类 7

1.4微型计算机硬件系统组成 8

1.5计算机系统的层次结构 11

1.6数据单位表示 12

1.6.1常用的术语 12

1.6.2表示存储器容量的计量单位 13

1.6.3编址与寻址 14

1.7微型计算机的主要性能指标 15

习题 15

第2章 微处理器——CPU 17

2.1寄存器 17

2.1.1 16位寄存器 17

2.1.2 32位寄存器 20

2.2微处理器的组成原理 28

2.2.1 16位微处理器的组成原理 28

2.2.2 16位微处理器的不足 30

2.2.3 32位微处理器的组成原理 31

2.3 Pentium采用的新技术 34

2.3.1超标量执行 34

2.3.2分支转移预测技术 35

2.3.3流水线技术 36

2.4操作模式 40

2.4.1 16位微处理器的操作模式 40

2.4.2 32位微处理器的操作模式 40

2.5浮点部件 40

2.5.1浮点部件的体系结构 42

2.5.2浮点部件的流水线操作 46

习题 47

第3章 存储管理 49

3.1存储器系统 49

3.2半导体存储器 50

3.2.1内存储器 50

3.2.2随机存储器 50

3.2.3只读存储器 52

3.2.4内存条 53

3.2.5内存储器的主要性能指标 54

3.3 16位微处理器的存储管理 54

3.3.1分段存储管理 54

3.3.2存储管理的相关术语 55

3.4 32位微处理器的存储管理 56

3.4.1虚拟存储技术 56

3.4.2分段存储管理技术 57

3.4.3分页存储管理技术 60

3.5高速缓冲存储器 64

3.5.1 Cache简介 65

3.5.2 Cache的作用和有效性 65

3.5.3局部性原理 65

3.5.4 Cache的数目和容量 66

3.5.5 Pentium配备的Cache 66

3.5.6 Cache的性能 67

3.5.7 Cache的映射 69

3.5.8 Cache的写策略 70

3.5.9替换算法和替换规则 71

习题 72

第4章 寻址方式 73

4.1数据类型 73

4.1.1数据在计算机内的表示 73

4.1.2常用的数值类型和格式 79

4.2寻址方式 82

4.2.1立即操作数寻址 83

4.2.2寄存器操作数寻址 84

4.2.3存储器操作数寻址 85

4.2.4有效地址计算 97

习题 98

第5章 指令系统 100

5.1指令格式 100

5.2指令系统概述 102

5.2.1传送类指令 103

5.2.2算术运算指令 111

5.2.3逻辑运算指令 124

5.2.4控制转移指令 128

5.2.5处理器控制指令 137

5.2.6输入输出指令 139

5.2.7新增加的指令 142

习题 144

第6章 中断技术 146

6.1中断的概念 146

6.1.1概述 146

6.1.2中断系统 149

6.2异常与中断 149

6.2.1中断源的分类 150

6.2.2异常和中断向量 151

6.3允许及禁止中断 152

6.4中断描述符表 153

6.4.1异常和中断的优先级 153

6.4.2中断描述符表 154

6.4.3中断描述符表内描述符 155

6.5中断任务和中断过程 155

6.5.1中断过程 156

6.5.2中断任务 156

6.6中断举例 157

习题 158

第7章 总线技术 160

7.1总线 160

7.1.1总线的概念 160

7.1.2总线标准的4个特性 161

7.1.3总线的分类 161

7.1.4总线操作 163

7.2总线周期 164

7.2.1单传送周期 164

7.2.2成组周期 165

7.2.3中断确认周期 165

7.2.4专用总线周期 165

7.3 EISA总线系统 165

7.3.1 ISA总线 165

7.3.2 EISA总线 166

7.4 PCI局部总线 167

7.4.1 PCI总线扮演的角色 167

7.4.2 PCI局部总线的特性 168

7.4.3即插即用 169

7.4.4 PCI标准化 170

7.4.5 PCI的多路复用技术 171

7.4.6 PCI总线配置的存储器 172

7.4.7 PCI的性能 173

7.4.8 PCI桥 174

7.4.9 PCI总线操作 175

7.4.10总线命令 176

7.4.11 PCI上的数据传送操作 178

7.4.12 DMA和中断 179

7.4.13仲裁 179

7.4.14 PCI总线的BIOS 181

7.4.15 PCI总线的接口 184

7.4.16 PCI适配器 184

7.4.17 PCI总线信号 185

习题 188

第8章 输入输出接口 189

8.1接口技术基础 189

8.1.1接口概述 189

8.1.2 I/O接口及接口的功能 190

8.1.3接口的组成 193

8.1.4接口类型 193

8.1.5端口操作及编址方式 194

8.2输入输出控制 196

8.2.1程序控制I/O方式 196

8.2.2中断控制I/O方式 197

8.2.3 DMA I/O控制方式 199

习题 200

第9章 串行接口 201

9.1串行接口基础 201

9.1.1串行数据的传送方式 202

9.1.2串行通信原理 203

9.1.3串行接口标准 204

9.2 RS-232C接口 206

9.2.1 RS-232C总线的主要特点 206

9.2.2 RS-232C接口信号 207

9.2.3 RS-232C接口的机械特性 210

9.2.4技术指标 211

9.2.5 RS-232C的应用 211

9.3串行接口16550 212

9.3.1 16550功能及外特性 212

9.3.2 16550的结构 214

9.4通用串行总线 217

9.4.1 USB接口 217

9.4.2 USB的特点 218

9.4.3常用的USB技术术语 220

9.4.4连接器 221

9.4.5 USB的硬件结构 222

9.4.6 USB与PCI总线 223

9.4.7 USB数据通信结构 223

9.4.8 USB数据信号 224

9.4.9 USB命令 224

9.4.10 USB系统的软硬件 225

9.4.11 USB协议 228

9.4.12 USB传输过程 228

9.4.13 Windows系统对USB的支持 229

9.5 FireWire串行总线 229

9.5.1 FireWire的特点 229

9.5.2 FireWire的配置 230

9.5.3 FireWire协议 230

9.5.4事务处理过程 231

9.6硬盘接口 232

9.6.1 IDE接口 232

9.6.2 SATA硬盘驱动器接口 235

习题 237

第10章 并行接口 239

10.1并行接口概述 239

10.1.1并行接口的概念 239

10.1.2并行传输 240

10.1.3并行接口的作用 241

10.1.4并行接口的特点 242

10.1.5并行接口的功能 242

10.1.6并行接口的构成 242

10.1.7并行接口的操作 243

10.1.8并行打印机接口 243

10.2 SCSI接口 245

10.2.1 SCSI接口概述 245

10.2.2技术术语 247

10.2.3 SCSI系统构成 248

10.2.4 SCSI接口的特点 249

10.2.5 SCSI接口的操作步骤 251

10.2.6 SCSI接口的操作信号 251

10.2.7 SCSI接口信息 252

10.2.8 SCSI接口命令 253

10.2.9硬盘使用的SCSI接口 254

10.3打印机并行接口IEEE 1284 255

10.3.1从打印机的接口说起 255

10.3.2 IEEE 1284标准 257

10.3.3 IEEE 1284标准的5种操作模式 257

10.3.4 IEEE 1284接口连接部件 258

习题 259

第11章 常用输入输出设备及 接口 260

11.1键盘及接口 260

11.1.1键盘的结构 261

11.1.2键盘的分类 261

11.1.3键盘接口 262

11.1.4键盘的工作原理 263

11.1.5使用键盘程序举例 265

11.2鼠标器及接口 266

11.2.1鼠标的分类 266

11.2.2鼠标的接口 266

11.2.3鼠标的工作原理 267

11.2.4鼠标的主要性能指标 269

11.3显示器及接口 269

11.3.1 CRT显示器 269

11.3.2 LCD液晶显示器 273

11.3.3显示控制卡 275

11.4打印机及其接口技术 280

11.4.1针式打印机的基本工作原理 280

11.4.2激光打印机的基本工作原理 281

11.4.3喷墨打印机的基本工作原理 282

11.4.4打印机的接口 283

11.4.5打印机的主要性能指标 285

习题 285

第12章 模数及数模转换 288

12.1 D/A转换器 289

12.1.1 D/A转换器的基本原理 289

12.1.2权电阻解码网络D/A转换器 290

12.1.3 T形电阻解码网络D/A转换器 292

12.1.4 D/A转换器的主要技术指标 293

12.2 A/D转换器 295

12.2.1采样保持器 295

12.2.2 A/D转换器的基本原理 295

12.2.3 A/D转换器的主要技术指标 298

习题 299

第13章 高档微机技术 300

13.1高能奔腾——Pentium Pro 300

13.2多能奔腾——Pentium MMX 302

13.3二代奔腾—Pentium Ⅱ 304

13.4多能奔腾二代——Pentium Ⅲ 306

13.5 Pentium 4 308

13.6 64位技术 311

13.7双核技术 314

13.7.1什么是双核处理器 314

13.7.2双核技术的优势 315

13.7.3双核微体系结构 315

习题 316

第14章 外围芯片组 317

14.1外围芯片组综述 317

14.1.1外围芯片组 317

14.1.2南桥芯片 318

14.1.3北桥芯片 319

14.2多功能外围芯片组 82443 319

14.2.1 82443的主要特征 319

14.2.2体系结构概述 320

14.2.3系统地址映射 321

14.2.4主机接口功能 323

14.2.5存储器接口 323

14.2.6 AC'97音频和调制解调控制器 323

14.2.7 PCI接口 324

14.2.8 DMA控制器 325

14.2.9定时器和实时时钟RTC 326

14.2.10中断控制器 326

14.2.11 USB主机控制器 326

14.2.12 IDE接口 327

14.2.13 X-总线 327

14.2.14系统管理总线SMBus 327

14.3多功能外围芯片组82945 328

14.3.1 82945芯片组综述 328

14.3.2图形和存储控制中心 331

14.3.3技术术语 332

14.3.4 GMCH的配置 335

14.3.5主机接口 335

14.3.6系统存储器接口 335

14.3.7直接媒体接口 336

14.3.8 PCI-E接口 336

14.3.9图形器件 336

14.3.10模拟显示和SDVO显示 336

14.3.11系统中断 336

14.3.12 GMCH的时钟 337

习题 337

参考文献 338