第1章 开篇之说 1
第2章 概述 3
2.1 基本概念 3
2.2 层次结构和硬件组成 5
2.2.1 计算机的层次结构 5
2.2.2 计算机硬件组成 5
2.2.3 计算机的简单工作过程 6
2.2.4 微机的分类 7
2.3 计算机主要技术指标 7
2.4 双核处理器技术 8
2.4.1 双核处理器 8
2.4.2 多核处理器的创新意义 8
2.5 应用举例 9
第3章 计算机电路基础 10
3.1 基本半导体器件 10
3.1.1 半导体的导电特性 10
3.1.2 半导体二极管 11
3.1.3 半导体三极管 13
3.1.4 场效应管（FET） 15
3.2 门电路 17
3.2.1 与门（与运算） 17
3.2.2 或门（或运算） 17
3.2.3 非门（非运算） 18
3.2.4 与非门（与非运算） 18
3.2.5 或非门（或非运算） 19
3.2.6 与或非门（与或非运算） 19
3.2.7 异或门（异或运算） 19
3.2.8 逻辑代数初步 20
3.3 触发器 22
3.3.1 基本RS触发器 22
3.3.2 时钟触发器 26
3.3.3 D触发器 28
3.3.4 JK触发器 29
3.3.5 T触发器 29
3.4 常用的组合逻辑电路 31
3.4.1 编码器和优先编码器 32
3.4.2 译码器 34
3.4.3 多路选择器 37
3.4.4 数值比较器 38
3.4.5 半加器和全加器 40
3.5 常用的时序逻辑电路 41
3.5.1 计数器 42
3.5.2 寄存器及其应用 43
3.6 计算机中的寄存器（Register） 44
3.6.1 寄存器分类（寄存器按功能分） 45
3.6.2 8086/8088CPU中的寄存器 45
3.6.3 80386CPU中的寄存器 47
第4章 数据表示法 48
4.1 数制 48
4.1.1 进位计数数制 48
4.1.2 计算机中使用二进制的原理 48
4.1.3 二进制数与十进制数之间的转换 48
4.1.4 二进制数与十六进制数之间的转换 49
4.1.5 二进制数与八进制数之间的转换 50
4.1.6 八进制数、十六进制数和十进制数之间的互相转换 50
4.2 定点数表示方法 51
4.2.1 几个基本概念 51
4.2.2 定点表示法 52
4.2.3 定点数的原码、反码和补码表示 53
4.2.4 原、反、补码表示举例 53
4.2.5 移码表示 54
4.3 补码表示法的变换公式 55
4.4 浮点数表示方法 56
4.4.1 浮点数的规格化 56
4.4.2 浮点数表示的基本格式 57
4.4.3 浮点数的原码、反码和补码表示 57
4.4.4 浮点数举例 57
4.4.5 现在微机中的浮点数的表示（IEEE754浮点数标准格式） 58
4.5 编码和校验 59
4.5.1 BCD码（Binary Coded Decimal） 59
4.5.2 BCD码的存储方式及其运算 61
4.5.3 字符编码 62
4.5.4 检错纠错码 64
4.6 应用举例 65
第5章 运算方法和运算器 67
5.1 移位运算和舍入操作 67
5.1.1 移位运算 67
5.1.2 舍入操作 68
5.2 定点数加减法 68
5.2.1 原码加法 68
5.2.2 补码加法 69
5.2.3 变形补码加法 69
5.3 定点原码乘法 70
5.3.1 原码一位乘法 70
5.3.2 原码2位乘法（不作要求） 71
5.4 定点原码除法 71
5.4.1 恢复余数法 72
5.4.2 加减交替法 72
5.5 规格化浮点运算 73
5.5.1 规格化浮点补码加减法 73
5.5.2 规格化浮点补码乘除法运算 74
5.6 逻辑运算 74
5.7 定点运算器设计 75
5.7.1 运算器的基本结构 75
5.7.2 加减法运算器 75
5.7.3 基本结构 77
5.8 协处理器 78
5.8.1 性能 78
5.8.2 协处理器的内部结构 79
5.8.3 80287和80387的硬件特性 79
5.8.4 协处理器的工作方式 80
5.9 应用举例 80
第6章 指令系统（Instruction Set） 82
6.1 指令的分类 82
6.2 指令格式 83
6.2.1 操作码的组织与编排 83
6.2.2 地址码的设计安排 84
6.2.3 指令格式 84
6.2.4 指令字长 86
6.3 寻址方式 86
6.4 指令的执行方式 91
6.4.1 指令的执行过程 91
6.4.2 指令的执行方式 91
6.4.3 指令周期与机器周期、时钟周期（如图6-20 所示） 92
6.5 应用举例 93
第7章 存储器系统 95
7.1 概述 95
7.1.1 基本概念 95
7.1.2 主存储器的主要技术指标 95
7.2 半导体存储器 96
7.2.1 基本组成及操作 96
7.2.2 存储器的工作原理 98
7.2.3 存储空间的计算 98
7.3 存储元件 99
7.4 用存储器芯片构成半导体存储器 102
7.5 只读存储器ROM 103
7.6 辅助存储器 104
7.6.1 磁表面存储器的存储原理 104
7.6.2 磁带存储器 104
7.6.3 磁盘存储器 105
7.6.4 光盘存储器 107
7.6.5 优盘（U盘） 107
7.7 提高主存储器性能的技术 108
7.7.1 概述 108
7.7.2 采用双端口存储器 108
7.7.3 主存多体交叉存取方式 109
7.7.4 高速缓冲存储器Cache 110
7.7.5 虚拟存储器（Virtual Memory） 112
7.8 存储器的层次结构 114
7.8.1 存储器层次结构的特点和追求目标 114
7.8.2 存储体系结构的性能指标及其提高的措施 115
7.9 应用举例 115
第8章 控制器 118
8.1 控制器的基本组成 118
8.1.1 指令部件 118
8.1.2 时序部件 119
8.1.3 微操作控制部件（MOCU） 119
8.2 控制器的控制方式 121
8.3 CPU的总体结构 121
8.4 中断系统（Interrupt） 123
8.4.1 概述 124
8.4.2 基本概念 124
8.4.3 中断类型 124
8.4.4 中断过程 125
8.4.5 多重中断（中断嵌套） 126
8.5 应用举例 127
第9章 输入输出系统 129
9.1 概述 129
9.1.1 I/O系统的发展和分类 129
9.1.2 I/O子系统的组成 131
9.1.3 I/O设备与主机间的通信 132
9.2 主机与I/O设备的信息交换方式 133
9.2.1 程序控制方式 133
9.2.2 程序中断方式 134
9.2.3 直接存储器存取方式（DMA） 134
9.2.4 通道控制方式 137
9.3 输入设备 138
9.3.1 输入设备的分类 138
9.3.2 键盘 138
9.3.3 鼠标 138
9.3.4 光学标记阅读机 139
9.4 输出设备 139
9.4.1 打印机 139
9.4.2 显示器 139
9.4.3 绘图仪 142
9.5 常用接口电路应用 143
9.5.1 Intel 8259A中断控制器 143
9.5.2 Intel 8253定时器 145
9.5.3 Intel 8255可编程外围接口 145
9.5.4 Intel 8237A可编程DMA控制器 146
9.5.5 用RS-23 2标准串口驱动绘图仪实例 146
9.6 应用举例 148
第10章 总线系统 150
10.1 总线的基本知识 150
10.1.1 什么叫总线？ 150
10.1.2 总线的标准 151
10.1.3 总线的分类 151
10.1.4 总线的信号组成 151
10.1.5 总线的管理 151
10.1.6 三态门电路 152
10.2 总线结构和信息传输 153
10.2.1 总线的信息传输方式 153
10.2.2 总线结构 153
10.2.3 总线的控制方式 155
10.3 常用标准总线 156
10.3.1 系统总线标准 156
10.3.2 外部总线标准 157
习题 158
习题一 158
习题二 163
习题三 166
习题四 170
习题五 177
习题六 182