目 录 1
第一章引论 1
§1-1计算机的发展及应用 1
一、计算机的发展简史 1
二、我国计算机发展的概况 2
三、计算机应用简介 3
§1-2计算机的基本原理与组成 5
一、计算机工作的基本原理 5
二、计算机的基本部件 6
三、计算机的总线结构 7
§1-3 计算机工作的基本流程 8
一、指令与程序 8
二、模型计算机的结构 9
三、计算机工作的基本流程 10
一、计算机的特点 11
§1-4计算机的特性和类型 11
二、计算机的性能指标 12
三、计算机的类型 12
§1-5计算机系统的层次结构 14
一、硬件与软件 14
二、计算机软件的基本内容 15
三、计算机系统的层次结构 16
习题 17
第二章计算机的数据信息表示法 18
§2-1数的进位系统 18
一、常用的进位制 18
二、各种进位制的相互转换 19
§2-2数的编码表示 21
一、原码表示法 21
二、补码表示法 21
三、反码表示法 24
四、移码表示法 25
§2-3数的定点与浮点表示 26
一、定点表示法 26
二、浮点表示法 26
§2-4补码运算的基础 28
一、补码的加法和减法 28
二、溢出判断与变形补码 30
三、补码的移位规则 32
§2-5二一十进制编码及运算 32
一、8421BCD码的加法运算 33
二、8421BCD码的减法运算 34
§2-6非数值数据的表示 35
一、逻辑数据的表示 35
二、字符的编码表示 35
三、汉字的编码表示 36
一、数据的传送方式 37
§2-7数据的传送和校验码 37
二、奇偶校验码 38
三、汉明校验码 39
四、循环冗余校验码 42
习题 45
第三章运算方法和运算器 46
§3-1定点加减法运算 46
一、原码的加减运算 46
二、补码的加减运算 47
三、加／减法典型线路 48
§3-2定点乘法器 49
一、原码一位乘法 49
二、补码一位乘法 50
三、原码二位乘法 52
四、补码二位乘法 54
五、一个通用移位乘法器举例 54
一、原码比较法和恢复余数法 56
§3-3 定点除法 56
二、原码不恢复余数法 57
三、补码不恢复余数法 58
§3-4规格化浮点运算 60
一、规格化浮点加减法 60
二、浮点乘除法运算 63
§3-5基本的运算方法和运算器 63
一、基本的算术逻辑运算部件—— 63
全加器 63
二、并行加法器的进位链 65
三、先行进位加法器及设计 68
四、函数发生器 72
五、多功能算术运算逻辑部件 74
六、运算器设计举例——SN74181ALU芯片及应用 79
七、十进制加法器 81
一、三种基本结构的运算器 82
§3-6运算器的基本结构和实例 82
二、运算器组成实例 83
习题 85
第四章指令系统和程序设计 87
§4-1 指令格式 87
一、指令的操作码 87
二、指令的操作数 87
三、指令的地址码 89
四、指令格式实例 91
§4-2寻址方式 92
一、隐含寻址 92
二、立即寻址 93
三、直接寻址 93
四、寄存器直接寻址 93
五、间接寻址 93
八、相对寻址 94
七、变址寻址 94
六、寄存器间接寻址 94
九、基址寻址 95
十、复合寻址 95
十一、页面寻址 95
十二、堆栈寻址 96
十三、位寻址 96
十四、块寻址 96
十五、段寻址 96
一、数据传送类指令 97
十六、相关寻址 97
§4-3指令功能 97
二、算术运算类指令 98
三、逻辑运算类指令 98
四、移位类指令 99
五、程序控制类指令 99
一、Inte18080硬件结构 100
§4-4指令系统举例 100
七、其他类指令 100
六、输入输出类指令 100
二、Intel8080指令系统 102
§4-5汇编语言程序设计简介 106
一、机器语言与汇编语言 106
二、程序设计的步骤 107
三、程序设计的基本方法 108
习题 111
第五章控制器原理及设计 112
§5-1概述 112
一、控制器的功能 112
二、控制器的组成 113
三、控制器的分类 114
四、中央处理器的组成 114
五、CPU控制流程 117
一、控制方式 118
§5-2控制方式与时序系统 118
二、时序系统 119
三、时序部件 121
§5-3指令的重迭与流水控制 124
一、重迭控制方式 124
二、流水控制方式 126
§5-4中断系统 129
一、中断概述 129
二、中断过程及系统功能实现 132
三、中断控制器8259 142
§5-5控制器的设计 146
一、控制器设计步骤 147
二、指令的操作流程 148
三、微操作序列及时序 151
四、控制逻辑部件的设计 152
五、PLA控制器的设计 154
§5-6组合逻辑控制器设计举例 155
一、总体结构 156
二、模型机指令系统 156
三、模型机时序 157
四、指令操作流程及微操作时间表 157
五、操作控制逻辑的设计 157
习题 161
第六章微程序控制 162
§6-1 微程序控制器的基本原理 162
一、微程序控制中的若干基本概念 162
二、微程序控制器的基本组成 163
三、微程序控制器的工作过程 164
§6-2微指令结构 165
一、垂直微指令和水平微指令 165
二、微指令的编码方法 168
三、微程序的顺序控制 171
一、微指令结构格式的设计 175
§6-3微程序设计 175
二、时序 176
三、微指令的执行方式 177
四、微中断及强制转移 180
五、毫微程序设计 181
六、微程序控制逻辑设计步骤 182
§6-4微程序设计举例 183
一、设计方案 183
二、微程序时序 183
三、微指令结构格式 183
四、微程序代真 187
§6-5 微程序设计技术的应用 187
一、固件与固件工程 187
二、微程序仿真 188
四、面向高级语言的微程序解释 189
习题 189
三、用户微程序设计 189
第七章 存储系统 190
§7-1 概述 190
一、存储器的基本概念 190
二、存储器的主要技术指标 191
三、存储器的发展与分类 192
§7-2半导体随机存储器 194
一、静态MOS存储器 195
二、动态MOS存储器 204
三、双极型存储器 215
§7-3半导体只读存储器 219
一、固定掩模型只读存储器 219
二、可编程序的只读存储器 220
三、可擦抹可编程的只读存储器 222
§7-4磁表面存储器 227
一、磁表面存储器原理 227
二、数字磁记录方式 231
三、磁盘存储器 237
§7-5 存储器的系统结构 247
一、主存储器多体交叉存取方式 247
二、虚拟存储器 248
三、高速缓冲存储器 250
习题 253
第八章 总线和接口 255
§8-1总线 255
一、总线的功能和类型 255
二、总线传输的应答方式 261
三、几种典型的总线 264
§8-2并行接口 281
一、Intel 8255A 281
二、Z-80 PIO 286
三、Z-80 CTC 290
§8-3 串行通讯和串行接口 294
一、通讯方式和标准 294
二、Intel 8251 A 296
三、Z-80 SIO 300
习题 305
第九章输入输出系统 306
§9-1概述 306
一、I/O设备的功能和分类 306
二、I/O设备的定时方式 307
三、I/O设备与主机的连接方式 308
§9-2 主机与I/O设备的信息交换方式 310
一、程序查询传送方式 310
二、程序中断传送方式 310
三、直接存储器访问方式 311
四、通道控制方式 323
一、键盘输入设备 326
§9-3 I/O设备简介 326
二、打印机 327
三、显示终端 331
四、数／模转换器 335
五、模／数转换器 338
六、绘图机 342
习题 347
第十章典型处理器系统介绍 348
§10-1 Z-80微处理器 348
一、概述 348
二、Z-80的CPU结构 348
三、Z-80 CPU的时序 350
四、Z-80的中断方式 354
五、Z-80的指令系统 357
六、KL-8701高级文字处理机 358
一、概述 361
§10-2 8086/8088微处理器 361
二、8086的基本结构 362
三、8086的时序与中断 364
四、8086的存储器组织与管理 370
五、8086/8088的指令系统 372
六、IBM PC系统概要 381
§10-3 80386微处理器 383
一、概述 383
二、80386的基本结构 384
三、80386的存储管理与保护 389
四、80386的总线接口 396
五、80386的指令系统 398
六、IBM PS/2系统概要 401
习题 404
附录一 Z-80指令系统表 405
附录二常用的几种逻辑符号对照表 415
主要参考文献 416