第1章 计算机概论 1
1.1计算机的发展、分类及应用 1
1.1.1计算机的发展 1
1.1.2计算机的分类 4
1.1.3计算机的应用 7
1.2计算机的工作过程与性能指标 10
1.2.1计算机的工作过程 10
1.2.2计算机的性能指标 10
1.3计算机系统的基本组成 11
1.3.1计算机硬件 12
1.3.2计算机软件 13
1.4计算机系统的层次结构 15
习题1 18
第2章 计算机中数据的表示 19
2.1数据的概念 19
2.2进位计数制及其相互转换 20
2.2.1进位基数和位的权 21
2.2.2二进制数制 21
2.2.3十六进制数制 22
2.2.4二进制与十进制间的相互转换 22
2.3计算机中数值的表示 23
2.3.1机器数的编码表示 23
2.3.2定点数和浮点数 26
2.3.3十进制数的编码 28
2.4非数值数据的表示 29
2.4.1 ASCII码编码 29
2.4.2汉字的表示 30
2.4.3其他信息的表示 31
2.5数据校验码 33
2.5.1奇偶校验码 33
2.5.2海明校验码 34
2.5.3循环冗余校验码 36
习题2 39
第3章 运算方法和运算器 41
3.1计算机硬件的基本逻辑电路 41
3.1.1逻辑器件的概念 41
3.1.2基本逻辑运算 43
3.1.3组合逻辑电路 44
3.2时序逻辑电路 47
3.2.1基本时序逻辑电路 47
3.2.2寄存器和计数器 50
3.3定点数的运算 53
3.3.1定点数的加减法运算 53
3.3.2定点乘法运算 55
3.3.3定点除法运算 58
3.4浮点数的运算 61
3.4.1浮点数的加减法运算 61
3.4.2浮点数的乘除法运算 63
3.4.3浮点运算器 64
3.5运算器及算术逻辑单元 65
3.5.1运算器的功能和组成 65
3.5.2 SN74181算术/逻辑运算单元的组成 66
3.5.3 SN74181算术/逻辑运算单元的分析 68
习题3 68
第4章 指令系统 71
4.1指令系统概述 71
4.1.1指令系统基本概念 71
4.1.2指令系统的设置要求 73
4.1.3指令的含义 73
4.2指令的格式 74
4.2.1指令的编码格式 74
4.2.2指令字长与扩展方法 77
4.2.3指令助记符 79
4.3寻址方式 80
4.3.1寻址方式和有效地址的概念 80
4.3.2常用的寻址方式 80
4.4指令的种类 84
4.4.1传送类指令 85
4.4.2算术运算类指令 86
4.4.3逻辑运算指令 88
4.4.4移位、循环类指令 89
4.4.5程序控制类指令 91
4.4.6处理器控制指令 92
4.4.7串操作指令 93
4.4.8位操作指令 94
4.4.9其他指令 94
4.5指令的执行方式 95
4.5.1顺序执行方式 95
4.5.2重叠执行方式 95
4.5.3流水线方式 96
4.6指令系统分类及高级语言 97
4.6.1 RISC与CISC 97
4.6.2指令系统与高级语言 99
习题4 100
第5章 中央处理器 102
5.1 CPU概述 102
5.2 CPU的组成 103
5.2.1构成CPU的主要部件 103
5.2.2 CPU中的寄存器 104
5.2.3 CPU中的运算器 105
5.3指令周期 109
5.3.1指令周期的概念 109
5.3.2指令运行过程中的事务处理 116
5.3.3时序及功能 116
5.3.4 CPU的控制方式 118
5.4微程序设计技术和微程序控制器 119
5.4.1微程序设计技术 119
5.4.2微程序控制器 124
5.5 CPU的新技术 129
5.5.1流水线技术 130
5.5.2 CPU多核技术 131
习题5 132
第6章 存储器 134
6.1存储器概述 134
6.1.1存储器的基本概念 134
6.1.2存储器的分类 135
6.1.3存储器的性能指标 136
6.1.4存储系统的层次结构 137
6.2主存储器 138
6.2.1主存储器概述 138
6.2.2主存储器的基本组成 138
6.2.3随机存储器 141
6.2.4只读存储器 151
6.3高速缓冲存储器 155
6.3.1 cache的概念 155
6.3.2 cache的基本组成与工作原理 156
6.3.3替换算法 158
6.3.4 cache的地址映像 159
6.4虚拟存储器 162
6.4.1虚拟存储器的功能与特点 162
6.4.2虚拟存储器的管理方式 164
6.4.3虚拟存储器的类型 164
习题6 167
第7章 系统总线 169
7.1总线概述 169
7.1.1总线的基本概念 169
7.1.2总线的工作原理 170
7.1.3总线的结构 170
7.1.4总线的分类 173
7.2总线的控制与通信 174
7.2.1总线的控制 174
7.2.2总线的通信 176
7.3总线接口 178
7.3.1总线接口的概念 178
7.3.2常用的总线接口 181
习题7 188
第8章 输入/输出系统 190
8.1输入/输出系统概述 190
8.1.1 I/O系统的功能和组成 190
8.1.2 I/O设备的寻址方式 193
8.1.3输入/输出方式 194
8.2程序查询方式 195
8.2.1程序查询方式的工作原理 195
8.2.2程序查询方式的接口 196
8.3程序中断方式 198
8.3.1中断的基本概念 198
8.3.2中断的工作过程 199
8.3.3中断处理 202
8.3.4单级中断与多级中断 203
8.4 DMA方式 203
8.4.1 DMA方式的基本概念 204
8.4.2 DMA传送方式 205
8.4.3 DMA控制器 206
8.4.4 DMA工作过程 207
8.5通道方式 208
8.5.1通道的功能 209
8.5.2通道的工作过程 210
8.5.3通道的类型 211
习题8 212
第9章 计算机外围设备 213
9.1计算机外围设备概述 213
9.1.1外围设备的功能 213
9.1.2外围设备的分类 214
9.1.3外围设备与主机的连接 215
9.1.4外围设备的应用和发展趋势 216
9.2输入设备 217
9.2.1键盘 217
9.2.2鼠标 220
9.2.3扫描仪 222
9.2.4数码相机 225
9.2.5其他输入设备 227
9.3显示设备 228
9.3.1显示设备的分类 228
9.3.2显示技术的术语 229
9.3.3显示器的工作原理 231
9.3.4显示器的主要性能指标 231
9.3.5显示控制卡 232
9.4打印设备 234
9.4.1打印机的分类 234
9.4.2打印机的主要技术指标 237
9.5其他输出设备 238
9.5.1绘图仪 238
9.5.2音箱 239
9.6辅助存储器 240
9.6.1磁盘存储器 241
9.6.2磁带存储器 244
9.6.3光盘存储器 247
9.6.4新型存储器 248
习题9 249
参考文献 251