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第1章 计算机系统概述 1

1.1 计算机发展概述 1

1.1.1 计算机的发展历史 1

1.1.2 微型计算机的发展 2

1.1.3 计算机的发展趋势 2

1.2 计算机系统的组成和工作原理 3

1.2.1 计算机的硬件 4

1.2.2 计算机的软件 7

1.2.3 计算机的硬件和软件的关系 9

1.2.4 计算机的工作原理 9

1.3 计算机的性能指标 10

1.3.1 基本字长 11

1.3.2 存储容量 11

1.3.3 运算速度 11

1.3.4 系统可靠性 12

1.3.5 外设和软件的配置 12

习题1 13

第2章 计算机运算基础 14

2.1 带符号数的编码 14

2.1.1 原码 14

2.1.2 补码 15

2.1.3 反码 17

2.1.4 移码 17

2.1.5 四种机器码的比较 17

2.2 定点数据表示 19

2.2.1 定点整数表示 19

2.2.2 定点小数表示 20

2.2.3 无符号数表示 21

2.3 浮点数据表示 21

2.3.1 浮点数据表示的格式和特点 21

2.3.2 浮点数的表示范围和规格化 22

2.3.3 IEEE 754标准 24

2.3.4 浮点数表示和定点数的比较 25

2.4 补码的加减运算及溢出判断 25

2.4.1 补码加法运算 25

2.4.2 补码减法运算 26

2.4.3 溢出判断 27

2.5 移位运算 29

2.5.1 算术移位 29

2.5.2 逻辑移位 29

习题2 30

第3章 数字逻辑基础 32

3.1 逻辑代数的三种基本运算 32

3.1.1 逻辑与运算 32

3.1.2 逻辑或运算 33

3.1.3 逻辑非运算 34

3.2 逻辑代数的基本公式和运算规则 34

3.2.1 逻辑代数的基本公式 34

3.2.2 逻辑代数的三个重要运算规则 36

3.2.3 逻辑函数的化简 37

3.2.4 逻辑函数的变换 38

3.3 基本逻辑电路 39

3.3.1 基本门电路 39

3.3.2 复合门电路 40

3.3.3 三态门电路 43

3.4 组合逻辑电路 44

3.4.1 组合逻辑电路的分析与设计 44

3.4.2 译码器 45

3.4.3 编码器 46

3.4.4 数据选择器 46

3.4.5 加法器 47

3.5 时序逻辑电路 49

3.5.1 时序逻辑电路的分析与设计 49

3.5.2 触发器 50

3.5.3 寄存器 52

3.5.4 计数器 52

习题3 54

第4章 中央处理器 56

4.1 中央处理器的组成 56

4.1.1 运算器 56

4.1.2 控制器 57

4.1.3 寄存器组 59

4.2 8086 CPU 59

4.2.1 8086 CPU的功能结构 59

4.2.2 8086 CPU的寄存器 61

4.2.3 8086 CPU的引脚信号及功能 64

4.2.4 8086 CPU对存储器的访问 68

4.3 Pentium系列CPU 70

4.3.1 Pentium系列CPU内部结构 71

4.3.2 Pentium系列CPU的特点 72

4.4 现代CPU采用的新技术 73

4.4.1 浮点运算 73

4.4.2 向量运算 75

4.4.3 流水线计算机 76

4.4.4 超标量计算机 78

4.4.5 超长指令计算机 79

4.4.6 多核计算机 81

习题4 82

第5章 指令系统 84

5.1 指令系统概述 84

5.1.1 指令的基本格式 84

5.1.2 指令的操作码 85

5.1.3 指令的地址码 85

5.2 80X86寻址方式 86

5.2.1 指令寻址 86

5.2.2 数据寻址 87

5.2.3 80X86寻址方式的特点 89

5.3 80X86 CPU的常用指令 89

5.3.1 数据传送指令 90

5.3.2 算术运算指令 95

5.3.3 逻辑运算指令 100

5.3.4 移位运算指令 102

5.3.5 程序控制指令 103

5.3.6 其他指令 110

5.4 CISC和RISC 112

5.4.1 计算机指令系统的发展 112

5.4.2 CISC技术 114

5.4.3 RISC技术 114

习题5 115

第6章 汇编语言程序设计 118

6.1 汇编语言概述 118

6.1.1 汇编语言程序的处理过程 118

6.1.2 汇编语言语句的类型和格式 118

6.1.3 汇编语言的数据项和表达式 119

6.2 80X86汇编语言伪指令 123

6.2.1 数据定义伪指令 123

6.2.2 符号定义伪指令 124

6.2.3 段和过程定义伪指令 125

6.3 80X86汇编语言程序结构 128

6.3.1 顺序程序 128

6.3.2 分支程序 130

6.3.3 循环程序 132

6.3.4 子程序 134

6.4 系统功能调用和程序的动态调试 135

6.4.1 系统功能调用 136

6.4.2 动态调试程序DEBUG 137

习题6 141

第7章 存储系统 144

7.1 存储系统概述 144

7.1.1 存储器的分类 144

7.1.2 存储系统的层次结构 146

7.1.3 存储器的主要技术指标 147

7.2 随机存储器RAM 147

7.2.1 静态MOS存储器 148

7.2.2 动态MOS存储器 150

7.3 只读存储器ROM 152

7.3.1 掩模只读存储器 152

7.3.2 可编程只读存储器 153

7.3.3 可擦可编程只读存储器 153

7.3.4 闪存 154

7.4 主存储器容量的扩充 156

7.4.1 位扩展 156

7.4.2 字扩展 157

7.4.3 字位同时扩展 158

7.4.4 存储器模块 159

7.5 提高存储系统性能的技术 160

7.5.1 高速缓存 161

7.5.2 虚拟存储器 165

7.5.3 并行存储器 166

7.6 外存储器 169

7.6.1 硬盘存储器 169

7.6.2 光盘存储器 172

7.6.3 U盘存储器 174

习题7 174

第8章 总线技术 177

8.1 总线概述 177

8.1.1 总线的类型 177

8.1.2 总线的组成 179

8.1.3 总线的性能指标 179

8.2 总线的数据传输 180

8.2.1 总线数据传送的过程 180

8.2.2 总线数据传送的控制方式 181

8.3 常见总线 182

8.3.1 总线标准 182

8.3.2 ISA总线和EISA总线 183

8.3.3 PCI总线 183

8.3.4 PCI Express总线 186

8.3.5 USB总线 187

8.4 主板 189

8.4.1 主板的结构 189

8.4.2 主板上的主要芯片 190

8.4.3 主板上的插座、插槽和外设接口 191

习题8 192

第9章 输入／输出接口与中断技术 194

9.1 输入／输出接口概述 194

9.1.1 I/O接口的基本功能 194

9.1.2 I/O接口的类型 195

9.2 中断技术 197

9.2.1 中断概述 197

9.2.2 中断的过程 199

9.2.3 80X86中断系统 203

9.3 CPU与外设数据传送的方式 205

9.3.1 程序查询传送方式 206

9.3.2 程序中断传送方式 207

9.3.3 DMA传送方式 208

9.4 可编程接口 209

9.4.1 可编程并行接口8255A 209

9.4.2 可编程串行接口8251A 213

9.4.3 可编程定时／计数器接口8253 218

9.4.4 可编程中断接口8259A 221

9.4.5 可编程模拟接口 226

习题9 230

第10章 常用外部设备 232

10.1 外部设备概述 232

10.1.1 外部设备的类型 232

10.1.2 外部设备的功能 234

10.1.3 外部设备发展趋势 234

10.2 输入设备 235

10.2.1 键盘 235

10.2.2 鼠标 237

10.2.3 触摸屏 238

10.2.4 扫描仪 239

10.2.5 其他输入设备 240

10.3 输出设备 241

10.3.1 显示器 241

10.3.2 打印机 245

习题10 246

参考文献 248