第一章 数系 1
1.1 引言 1
1.2 位权数系 1
1.2.1 固定基的位权数系 2
1.2.1.1 r进制数系 2
1.2.1.2 带符号数字的数系（SD数系） 9
1.2.1.3 位权与基无关的固定基位权数系 11
1.2.2 可变基的位权数系 12
1.3 非位权数系 13
1.3.1 余码 13
1.3.2 循环码 14
1.3.3 格雷码（循环码的一种特例） 15
1.3.4 等比码 18
习题一 19
第二章 数在计算机内的表示 21
2.1 引言 21
2.2 记号 22
2.3 引理 24
2.4 补码及其性质 26
2.4.1 补码变换 26
2.4.2 补码性质 27
2.4.3 补码运算 31
2.5 取反与取补运算 34
2.5.1 取反运算 34
2.5.2 取补运算 35
2.5.3 取相反数变换 36
2.6 反码及其性质 38
2.6.1 反码变换 38
2.6.2 反码性质 39
2.6.3 反码运算 41
2.7 原码及其性质 42
2.7.1 原码变换 42
2.7.2 原码性质 43
2.7.3 原码运算 43
2.8 增码及其性质 47
2.8.1 增码（移码、余码）变换 47
2.8.2 增码性质 49
2.8.3 增码运算 50
2.8.4 二进制增码性质与运算 52
2.9 十进制数在计算机内的表示方法 55
2.9.1 十进制数字编码 55
2.9.2 补码表示 56
2.9.3 反码表示 56
2.9.4 原码表示 56
2.9.5 十进制数的装配信息格式（压缩十进制数格式） 57
2.9.6 十进制数带信息区的信息格式（非压缩十进制数格式） 58
2.10 位串 59
2.11 非数值数据在计算机内的表示 61
2.11.1 ASCII编码 61
2.11.2 EBCDIC编码 63
2.11.3 汉字编码 64
2.11.4 语音的计算机表示 67
2.11.5.1 奇偶校验码 68
2.11.5 数据校验码 68
2.11.5.2 纵横校验码 69
2.11.5.3 CRC校验码 70
习题二 71
第三章 运算器和运算方法 74
3.1 全加器 74
3.1.1 行波进位全加器 75
3.1.2 四位先行进位全加器 75
3.1.3 多级先行进位全加器 77
3.1.3.1 行波组间进位全加器 77
3.1.3.2 两级先行进位全加器 79
3.2.1 四位多功能算术逻辑部件ALU74181 81
3.2 多功能算术逻辑部件ALU 81
3.2.2 四位多功能算术逻辑部件ALU74381 85
3.2.3 位片微处理器Am2901中的多功能算术逻辑部件 88
3.2.4 位片微处理器Am2903中的多功能算术逻辑部件 90
3.2.5 位数大于4的多功能算术逻辑部件 91
3.3 运算器数据通路 93
3.3.1 寄存器、累加器、锁存器和高速暂存存贮器（或局部寄存器） 93
3.3.2 总线 95
3.3.3 单总线、双总线和三总线运算器 102
3.3.4 状态和标志触发器 103
3.3.5 移位器 105
3.3.6 鼓形移位器 109
3.3.7 屏蔽部件 111
3.3.8 典型计算机的运算器数据通路 117
3.3.8.1 PDP-11/24运算器数据通路 117
3.3.8.2 VAX-11/780运算器数据通路 118
3.3.8.3 Am2903运算器数据通路 119
3.3.8.4 微处理机的运算器数据通路 119
3.4 定点数乘法运算 127
3.4.1 原码一位乘法 127
3.4.2 原码两位乘法 131
3.4.3 定点补码一位乘法 132
3.4.4 定点补码两位乘法 136
3.4.5 阵列乘法器 138
3.5.1 原码一位除法（恢复法） 139
3.5 定点数除法运算 139
3.5.2 原码一位除法（不恢复法） 141
3.5.3 补码一位除法（加减交替法） 143
3.6 浮点数运算 144
3.6.1 浮点数表示 145
3.6.2 规格化浮点数性质 147
3.6.3 舍入方法 150
3.6.4 浮点数加减运算 153
3.6.5 浮点数乘除运算 154
3.6.6 浮点数运算的实现 155
3.6.7 流水线加工方式 156
3.7 十进制数运算 158
3.7.1 一位BCD码的加法器 159
3.7.2 利用原有二进制平行加法器 160
3.7.4 十进制BCD码减法运算 161
3.7.3 利用修改指令实现十进制加法 161
习题三 162
第四章 中央处理机CPU 165
4.1 中央处理机的功能和组成 165
4.1.1 中央处理机的功能 165
4.1.2 中央处理机的组成 166
4.2 控制器中的几个基本概念 169
4.3 控制器的组合逻辑设计方法 174
4.3.1 组合逻辑设计方法的基本原理 174
4.3.2 指令执行流程 175
4.3.3 微操作信号的实现 180
4.4.1 微程序设计的基本思想 184
4.4 控制器的微程序设计方法 184
4.4.2 微程序设计的几个基本概念 185
4.4.3 微指令控制字段的组合方法 187
4.4.4 微指令下地址控制字段设计方法 191
习题四 200
第五章 存贮系统 202
5.1 存贮器系统的层次结构和分类 202
5.2 计算机中主存贮器的一般基本概念 204
5.3 半导体随机存取存贮器 207
5.3.1 半导体存贮器性能指标 207
5.3.2 半导体存贮器的类型 207
5.3.3 双极型半导体基本存贮单元工作原理 208
5.3.4 MOS型半导体基本存贮单元工作原理 211
5.3.5 单片存贮器组织 214
5.3.6 半导体存贮器的组成 218
5.4 半导体只读存贮器（ROM） 220
5.5 相联存贮器 223
5.6 多体交叉存贮器技术 225
5.7 高速缓冲存贮器技术 229
5.8 虚拟存贮器技术 234
5.8.1 存贮器管理 236
5.8.2 段页式虚拟存贮器的工作原理 241
5.8.3 页的调入和调出 244
5.8.4 淘汰规则 246
5.9.1 磁表面存贮原理 247
5.9 磁表面存贮器 247
5.9.2 磁盘存贮器 251
5.9.3 软磁盘存贮器 253
5.9.4 磁带存贮器 254
5.10 光盘存贮器 255
5.10.1 光盘存贮器概述 255
5.10.2 光盘存贮原理和组成 256
5.10.3 光盘存贮与磁盘存贮比较 257
习题五 257
第六章 中断系统 259
6.1 中断的基本概念 259
6.1.1 中断问题的提出 259
6.1.2 中断的作用 260
6.1.4 中断源和中断类型 261
6.1.3 中断过程 261
6.1.5 单级中断与多级中断 263
6.2 中断结构 263
6.2.1 中断请求的提出和屏蔽 263
6.2.2 中断请求的传送和中断的优先排队 264
6.3 中断响应及响应的条件 267
6.4 向量中断 270
6.5 中断服务处理 272
6.6 多重中断及中断优先权的动态分配 272
6.7 简单中断 274
习题六 275
第七章 总线和输入输出系统 277
7.1 总线 277
7.1.1 总线的结构和组成 278
7.1.2 总线控制 280
7.1.3 总线通讯 283
7.1.4 总线举例 284
7.2 输入输出系统概述 289
7.2.1 输入输出方式 291
7.2.1.1 I/O编址方式 291
7.2.1.2 数据传输方式 292
7.2.1.3 I/O控制方式 292
7.2.2 输入输出接口 292
7.2.2.1 接口的作用 293
7.2.2.2 接口的组成 293
7.2.2.3 接口的分类 294
7.3.1 程序直接控制方式 295
7.3 数据传送的控制方式 295
7.3.2 程序中断控制方式 296
7.3.3 DMA输入输出方式 299
7.3.4 通道和I/O处理机方式 304
7.3.4.1 通道组织和I/O操作管理 305
7.3.4.2 通道的类型 306
7.3.4.3 通道命令与通道程序 307
7.3.4.4 通道程序举例 308
7.3.4.5 I/O处理机方式 309
7.3.5 不同传送方式的评价 310
习题七 311
8.1 输入输出设备概述 313
第八章 输入输出设备 313
8.2 键盘输入设备 314
8.2.1 键开关和键盘结构 315
8.2.2 键盘编码器 316
8.3 显示输出设备 318
8.4 打印输出设备 323
8.4.1 打印机分类 323
8.4.2 鼓式宽行打印机 324
8.4.3 点阵针式打印机 326
8.4.4 激光打印机 329
8.4.5 喷墨打印机 331
习题八 331
参考文献 332