计算机组成原理PDF电子书下载

第一章　绪论 1

第一节　计算机发展简史 1

一、计算机的发展过程 1

二、计算机的分类 2

第二节　计算机组成和工作原理 3

一、计算机的基本组成 3

二、机器指令与汇编语言 3

三、总线结构 4

四、计算机的工作过程 4

二、计算机软件系统 7

一、计算机硬件系统 7

第三节　计算机系统的组成 7

三、计算机系统层次结构 8

四、计算机系统结构的分类 10

五、计算机系统结构的发展 11

第四节　计算机的特点与应用 12

一、计算机的特点 12

二、计算机的主要性能指标 13

三、计算机的应用 13

习题 16

第一节　数据与字符在计算机中的表示方法 17

一、数值数据的表示方法 17

第二章　运算方法和运算器 17

二、字符数据的表示方法 23

第二节　定点补码加、减法运算 24

一、补码运算基础 24

二、变形补码与溢出判断 26

三、定点补码的加法运算 27

四、定点补码的减法运算 28

第三节　定点乘法运算 28

一、带符号的二进制数移位操作 29

二、原码一位乘法 30

三、补码两位乘法 32

一、原码一位除法 36

第四节　定点除法运算 36

二、补码一位除法 41

第五节　浮点四则运算与双精度运算 44

一、浮点加、减法运算 44

二、浮点乘、除法运算 48

三、双精度四则运算 49

第六节　逻辑运算 51

第七节　定点运算器的组成和结构 53

一、加法器及其进位系统 53

二、算术逻辑运算单元（ALU） 60

三、定点运算器的组成 64

四、定点运算器的基本结构 65

五、定点运算器举例 66

习题 68

第八节　浮点运算器举例 68

第三章　存储系统 71

第一节　存储器概述 71

一、存储器的分类和性能指标 71

二、主存储器的组成与工作原理 73

三、存储系统的层次结构 75

第二节　半导体随机存储器 76

一、半导体存储单元电路 77

二、存储器芯片的结构 79

三、半导体随机存储器 85

一、掩膜式只读存储器（MROM）和可编程只读存储器（PROM） 90

第三节　半导体只读存储器 90

二、可擦除可编程只读存储器（EPROM） 91

三、电擦除可编程只读存储器（E2PROM） 92

四、闪烁存储器 95

第四节　并行存储器 98

一、相联存储器 98

二、多体交叉访问存储器 100

三、双端口存储器 101

第五节　高速缓冲存储器 104

一、Cache工作原理 104

二、映像函数 105

三、替换算法 107

四、Cache存储器举例 108

第六节　虚拟存储器 109

一、虚拟存储器中的地址变换 109

二、虚拟存储系统举例 112

第七节　辅助存储器 114

一、磁性材料存储原理 115

二、磁盘存储器 117

三、磁带存储器 122

四、光盘存储器 123

习题 126

一、指令字长度 129

第一节　指令格式 129

第四章　指令系统与寻址方式 129

二、操作码及其扩展技术 130

三、地址码 131

第二节　指令和数据的寻址方式 133

一、指令的寻址方式 133

二、操作数的寻址方式 133

第三节　Intel 80286/80386寻址方式举例 141

第四节　指令系统的要求和发展 143

一、对指令系统的要求 143

二、指令系统的发展 144

二、算术运算指令 145

一、数据传送指令 145

第五节　指令系统的分类和指令功能 145

三、逻辑运算指令 146

四、移位操作指令 146

五、堆栈操作指令 146

六、字符串处理指令 147

七、转移指令 147

八、子程序调用与返回指令 149

九、陷井（TRAP）和陷井指令 150

十、输入／输出指令 150

习题 151

一、中央处理器的功能 153

第五章　控制器原理 153

第一节　中央处理器的功能与组成 153

二、中央处理器的结构 154

三、CPU内部数据通道 155

第二节　控制器的功能和组成 157

一、控制器的功能 157

二、控制器的组成 159

三、控制方式 160

第三节　单总线结构的操作过程 162

一、从主存储器中读一个字的信息 163

二、把一个字写入存储器 163

四、执行算术或逻辑操作 164

三、寄存器间的传送 164

五、指令的执行过程 165

第四节　组合逻辑控制器原理 167

一、组成概述 167

二、设计举例 167

三、PLD控制逻辑 172

第五节　微程序控制器的原理及设计 177

一、微程序控制的基本概念 178

二、微指令的编码方法 180

三、微指令地址的形成 181

四、微程序设计 185

五、具有下地址域的微指令 189

第六节　流水线处理器 194

一、流水线处理器的原理 194

二、流水线中的数据相关、程序转移和中断 196

第七节　简化指令系统计算机——RISC 197

一、RISC的发展和特点 197

二、RISC的指令系统 197

三、RISC硬件结构 198

四、RISC技术展望 200

习题 201

第六章　外围设备和接口 203

第一节　系统总线 203

一、总线的概念和分类 203

二、常见的总线结构 204

三、输入、输出设备与主机的连接 206

第二节　接口的基本功能和类型 207

一、接口的基本功能 207

二、接口的类型 207

三、并行和串行接口 209

三、外存储器设备 212

六、数据通信设备 212

四、A/D、D/A设备 212

五、数据终端设备 212

二、输出设备 212

一、输入设备 212

第三节　输入输出设备概述 212

第四节　输入设备 213

一、键盘 213

二、光学字符识别设备 215

三、图形图像输入设备 216

四、语音识别 218

第五节　输出设备 219

一、打印设备 219

二、显示器 227

习题 234

第一节　输入、输出系统概述 235

一、输入、输出设备的寻址方式 235

第七章　输入输出系统 235

二、输入、输出数据传送的控制方式 236

第二节　程序直接控制方式 239

第三节　程序中断方式 241

一、中断的基本概念 241

二、中断的基本类型 242

三、中断源的建立和中断信号的传递 243

四、中断的判优排队 244

五、中断的开放与屏蔽 247

六、中断响应 248

七、中断处理 250

八、外围接口中的中断控制逻辑 251

九、中断传送过程 253

第四节　直接存储器存取（DMA）方式 254

一、DMA接口的组成 255

二、DMA控制器的功能 256

三、DMA操作步骤 257

四、DMA传送方式举例——软盘接口 257

第五节　通道控制方式 258

一、通道控制概述 258

二、通道类型 260

第六节　输入、输出处理机 262

习题 264

参考文献 265