第1章 概述 1
1．1 计算机的组成 1
1．1．1 硬件组成 1
1．1．2 软件组成 4
1．2 计算机的工作原理 5
1．3 计算机的分类 7
1．4 计算机系统的层次结构 9
1．5 计算机的应用与发展 10
1．5．1 计算机的应用 10
1．5．2 计算机的发展 11
练习题 12
2．1．1 二进制、八进制和十六进制 13
2．1 数制 13
第2章 数据与代码 13
2．1．2 二进制、八进制、十六进制与十进制的转换 16
2．1．3 采用二进制的优点 17
2．2 定点数及其机器中的代码 17
2．2．1 原码 18
2．2．2 补码 19
2．2．3 反码 20
2．2．4 移码 21
2．2．5 无符号数 21
2．3 浮点数及其机器表示 21
2．4 十进制数在机器中的表示 23
2．4．1 十进制数的编码 23
2．4．2 机器中十进制数的格式 24
2．5 字符代码 25
2．6 校验码 26
2．6．1 奇偶校验码 26
2．6．2 海明校验码 27
2．6．3 循环冗余码(CRC码) 29
2．7 汉字编码 30
2．7．1 汉字输入编码 30
2．7．2 汉字的存储与输出 31
2．8 数据表示举例 31
练习题 33
3．2．1 补码加法运算 35
3．2 定点加减法及其实现 35
3．1 概述 35
第3章 运算方法与运算器 35
3．2．2 补码减法运算 37
3．2．3 补码加减法的溢出 37
3．2．4 反码加减法 39
3．2．5 增码加减法 40
3．2．6 加减法的实现 41
3．3 定点乘法的运算及其实现 45
3．3．1 原码一位乘法 45
3．3．2 定点补码乘法 47
3．3．3 快速乘法 51
3．4 定点除法及其实现 53
3．5 浮点数的运算 55
3．6．1 余3码运算方法及其加法器 57
3．6 十进制运算 57
3．6．2 BCD码的加法运算及其加法器 58
3．7 逻辑运算 59
3．7．1 逻辑操作的种类 59
3．7．2 逻辑操作的实现 60
3．7．3 逻辑操作的应用 61
3．8 运算器的组成及实例介绍 63
3．8．1 运算器的基本组成 64
3．8．2 浮点运算器的组成 68
3．8．3 运算器举例 68
练习题 71
4．1．1 地址码格式 74
4．1 指令与指令系统 74
第4章 指令系统 74
4．1．2 操作码格式 75
4．1．3 指令格式 76
4．2 指令种类 79
4．3 寻址方式 81
4．4 指令系统举例 87
4．4．1 INTEL 8086程序模型 87
4．4．2 指令格式 88
4．4．3 寻址方式 88
4．4．4 指令种类 90
4．5 指令系统的优化与发展 93
练习题 94
5．1．1 存储器的组成 96
5．1 概述 96
第5章 存储系统 96
5．1．2 存储器的分类 97
5．1．3 存储器的主要指标 98
5．1．4 存储器系统的层次结构 99
5．2 半导体随机存储器 100
5．2．1 基本存储单元电路(也称细胞单元) 100
5．2．2 存储器芯片的组成 104
5．2．3 主存储器的组成 112
5．3 半导体只读存储器 113
5．3．1 固定掩膜只读存储器(ROM) 113
5．4．1 CPU与主存间的信号连接 114
5．4 主存储器与CPU的连接 114
5．3．3 可改写的只读存储器(EPROM) 114
5．3．2 一次性可编程序只读存储器(PROM) 114
5．4．2 CPU、I／O访问主存储器的工作过程 115
5．5 相关存储器 115
5．6 多体存储器 116
5．6．1 多体并行存取 117
5．6．2 多体交叉存取 117
5．7 高速缓冲存储器(Cache) 118
5．7．1 高速缓冲存储的结构与工作原理 119
5．7．2 地址转换的方式 119
5．7．3 替换算法 121
5．7．4 高速缓存举例 122
5．8 虚拟存储器 123
5．8．1 多道程序运行与程序再定位 123
5．8．2 虚拟存储器的地址映象 124
5．8．3 虚拟存储器的工作过程 126
5．9 主存储器保护 128
5．9．1 加界保护方式 128
5．9．2 键保护方式 128
5．9．3 环保护方式 128
练习题 128
第6章 中央处理机 130
6．1 中央处理机的功能与组成 130
6．2 指令的执行过程 131
6．2．1 一条指令的执行过程 131
6．2．2 指令执行的微操作流程 132
6．3．2 控制方式 134
6．3．1 指令周期，节拍周期，CPU周期 134
6．3 控制方式与时序部件 134
6．3．3 时序部件 135
6．4 微程序技术与微程序控制器 137
6．4．1 问题的提出 137
6．4．2 微程序控制器的基本工作原理 138
6．4．3 微指令格式 139
6．4．4 微指令的时序与控制 141
6．4．5 微程序控制器举例 143
6．4．6 微程序的应用 146
6．5 组合逻辑控制器 148
6．5．1 组合逻辑控制器的功能分析 148
6．5．2 微操作控制部件的组成 149
6．6 重叠控制与流水控制 151
6．7 中断系统 152
6．7．1 中断的功能 152
6．7．2 中断种类 153
6．7．3 中断请求的产生与排优 154
6．7．4 中断响应与处理 155
6．7．5 多重中断 156
练习题 157
第7章 总线系统 159
7．1 概述 159
7．1．1 总线的功能与组成 159
7．1．2 总线的分类 160
7．2．1 总线控制方式 161
7．2 总线控制与总线接口 161
7．2．2 总线的通信方式 162
7．2．3 总线传送方式 163
7．2．4 总线接口逻辑 164
7．3 微型机中的总线系统 165
7．3．1 微机总线技术的发展 165
7．3．2 PCI总线 166
7．4 典型总线举例 169
7．4．1 串行总线RS-232C 169
7．4．2 VAX-11-／780同步底板连接总线(SBI) 170
7．4．3 高性能VME总线 171
练习题 172
8．1．2 外围设备分类 174
8．1．1 外围设备的功能与组成 174
8．1 概述 174
第8章 外围设备 174
8．2 键盘、鼠标、触摸屏 175
8．2．1 键盘 175
8．2．2 鼠标 175
8．2．3 触摸屏 176
8．3 显示器 177
8．3．1 显示器的基本组成与工作原理 177
8．3．2 显示器的分类 178
8．4 打印机 179
8．4．1 打印机的种类 179
8．5 检测控制设备 180
8．4．2 基本工作原理 180
8．6 辅助存储器 181
8．6．1 磁表面存储的原理 181
8．6．2 磁记录方式 182
8．6．3 磁盘存储器 184
8．6．4 磁带存储器 188
8．6．5 光盘存储器 189
8．7 多媒体技术简介 190
8．7．1 多媒体技术的基本概念 190
8．7．2 多媒体关键技术 192
8．7．3 多媒体系统的软件 192
练习题 193
9．1 概述 195
9．1．1 I／O系统的功能与组成 195
第9章 输入输出系统 195
9．1．2 输入输出设备的寻址方式 196
9．1．3 输入输出控制方式 196
9．2 程序查询输入输出控制方式 198
9．2．1 组成 198
9．2．2 工作过程 199
9．3 程序中断输入输出控制方式 200
9．3．1 程序中断方式的工作原理及其接口 200
9．3．2 输入输出中断的排优 201
9．3．3 中断的响应时序 202
9．3．4 中断方式中主程序与中断服务程序 202
9．4．1 DMA传送方式的特点 203
9．4．2 DMA传送方式 203
9．4 直接内存访问(DMA)控制方式 203
9．4．3 DMA接口控制器 204
9．5 通道输入输出控制方式 205
9．5．1 通道的功能 205
9．5．2 通道的种类 206
9．5．3 通道的组成与工作过程 207
练习题 212
第10章 整机实例介绍 214
10．1 计算机系统性能指标 214
10．2 INTEL 80386介绍 215
练习题 224
附录1 综合练习 225
附录2 常用英文缩写解释 245
参考文献 246