第1章 计算机的发展和应用 1
1.1 计算机的发展史 1
1.1.1 第一代电子管计算机（1946～1957年） 2
1.1.2 第二代晶体管计算机（1958～1964年） 2
1.1.3 第三代集成电路计算机（1965～1971年） 2
1.1.4 以后的几代计算机 3
1.2 计算机的应用 5
1.2.1 科学计算 5
1.2.2 数据处理 5
1.2.3 工业控制和实时控制 5
1.2.4 CAD/CAM/CIMS 6
1.2.5 人工智能 7
1.2.6 虚拟现实 7
1.2.7 远程教育 8
1.2.8 办公自动化 9
1.2.9 电子商务 9
习题一 9
第2章 计算机系统简介 10
2.1 计算机的软硬件概念 10
2.2 计算机的硬件组成 10
2.2.1 存储程序与冯·诺依曼体制 10
2.2.2 计算机的主要部件 11
2.2.3 指令的执行过程 14
2.2.4 互联结构 16
2.3 计算机的软件系统 17
2.3.1 系统软件 17
2.4 计算机系统的层次结构 19
2.3.2 应用软件 19
2.5 计算机的性能指标 20
2.6 计算机的发展趋势 20
习题二 22
第3章 内存储器 23
3.1 存储器概述 23
3.1.1 基本概念 23
3.1.2 存储器分类 24
3.2 存储器的校验方法 26
3.2.1 奇偶校验 26
3.2.2 海明校验 28
3.2.3 循环冗余校验 29
3.3.1 半导体存储器概述 34
3.3 半导体随机存储器 34
3.3.2 存储体和地址译码系统 35
3.3.3 RAM存储原理 37
3.3.4 RAM芯片 39
3.3.5 RAM的组织 42
3.3.6 多体并行存储器 45
3.4 只读存储器 45
3.4.1 ROM工作原理 45
3.4.2 EPROM2716及其系列芯片 45
3.4.3 E2PROM 48
习题三 48
第4章 外存储器 50
4.1 磁表面存储器概述 50
4.1.1 磁表面存储器技术指标 50
4.1.2 磁表面存储器工作原理 52
4.1.3 磁表面存储器的记录方式 53
4.2 硬磁盘存储器 55
4.2.1 硬盘机的基本结构 55
4.2.2 硬磁盘存储器寻址 56
4.2.3 磁盘的基本操作 57
4.2.4 磁道的数据格式 58
4.2.5 硬磁盘驱动器 60
4.2.6 硬磁盘控制器 62
4.3 软磁盘存储器 63
4.3.1 软磁盘 63
4.3.2 软磁盘驱动器 64
4.3.3 软磁盘适配器 65
4.3.4 磁道格式 66
4.3.5 软磁盘存储器的容量 69
4.4 磁带存储器简介 69
4.5 光盘存储器 70
4.5.1 光盘分类 71
4.5.2 CD-ROM只读型光盘 72
4.5.3 WORM一次写入型光盘 73
4.5.4 可重写型光盘（可擦写型光盘） 73
4.5.5 光盘驱动器 75
习题四 78
第5章 存储体系 79
5.1 存储体系概述 79
5.2 高速缓冲存储器（Cache） 81
5.2.1 Cache工作原理 81
5.2.2 主存-Cache地址变换和地址映象 82
5.2.3 替换算法 86
5.3 虚拟存储器 87
5.3.1 虚拟存储器概论 87
5.3.2 虚拟存储器的地址映象与地址变换 89
5.3.3 页式虚拟存储器 89
5.4 相联存储器 91
5.5 存储器的发展 92
5.5.1 DRAM的发展 92
5.5.2 数据流磁带机 93
5.5.3 冗余磁盘阵列RAID 93
习题五 94
6.1 输出设备 95
6.1.1 打印机 95
第6章 外部设备 95
6.1.2 显示设备 101
6.2 输入设备 112
6.2.1 键盘 112
6.2.2 鼠标器 114
6.2.3 触摸屏 114
6.2.4 自动扫描仪 115
习题六 116
第7章 输入输出系统 118
7.1 概述 118
7.1.1 输入输出系统的组成 118
7.1.2 I/O设备与主机的联系方式 118
7.1.3 I/O设备与主机之间的信息交换方式 119
7.2.1 I/O接口的功能 120
7.2 I/O接口 120
7.2.2 接口的分类 121
7.2.3 接口的基本组成 122
7.2.4 接口的举例 123
7.3 程序直接控制数据传送 129
7.4 程序中断控制数据传送 130
7.4.1 中断的基本概念 130
7.4.2 中断结构 133
7.4.3 中断响应及响应的条件 136
7.4.4 向量中断 138
7.4.5 中断服务处理 141
7.4.6 中断系统的响应性 142
7.4.7 多重中断及中断优先权的动态分配 142
7.5.2 直接存储器访问（DMA） 145
7.5.3 DMA的特点 145
7.5 DMA直接存储器访问 145
7.5.1 程序直接控制与程序中断控制数据传送 145
7.5.4 DMA三种工作方式 146
7.5.5 DMA控制器的组成 146
7.5.6 DMA操作过程 148
7.5.7 DMA与中断的区别 149
习题七 150
第8章 系统总线 152
8.1 总线概述 152
8.1.1 系统总线的组成 152
8.1.2 总线性能指标 153
8.2.1 总线结构的物理实现 154
8.1.3 总线标准 154
8.2 总线结构 154
8.2.2 多总线结构 155
8.3 总线控制 157
8.3.1 总线仲裁 157
8.3.2 总线通信控制 160
8.4 PCI总线 163
8.4.1 PCI总线组成 164
8.4.2 PCI命令 165
8.4.3 PCI数据传送 165
8.4.4 PCI总线的仲裁控制 166
习题八 168
9.1.1 数的符号表示 169
9.1 数值数据的表示 169
第9章 计算机中的数据表示 169
9.1.2 数的小数点表示 173
9.2 十进制数据表示 181
9.3 非数值数据的表示 182
习题九 188
第10章 计算机中的算术运算 190
10.1 算术逻辑单元ALU 190
10.1.1 加法器及其进位结构 190
10.1.2 多功能算术逻辑单元ALU 196
10.2 十进制加法器 200
10.2.1 一位8421码十进制加法器 200
10.3 定点运算 203
10.3.1 定点加减运算 203
10.2.2 利用修改指令实现十制加法 203
10.3.2 定点乘法运算 208
10.3.3 定点除法运算 216
10.4 运算器组织 222
10.4.1 概述 222
10.4.2 位片式运算器AM2901 222
10.5 浮点运算 225
10.5.1 浮点加减运算 225
10.5.2 浮点乘除运算 229
10.5.3 浮点运算所需要的硬件 229
习题十 229
11.1 机器指令 232
11.1.1 机器指令格式 232
第11章 指令系统 232
11.1.2 操作数类型和存储方式 236
11.1.3 操作类型 239
11.2 寻址方式 242
11.2.1 指令的寻址方式 243
11.2.2 操作数的寻址方式 243
11.2.3 寻址方式举例 248
11.3 指令格式举例 251
11.3.1 Pentium Ⅱ指令格式 251
11.3.2 Power PC指令格式 252
11.4 RISC技术 253
11.4.1 RISC技术的产生 253
11.4.2 RISC技术的主要特征 254
11.4.3 RISC和CISC的比较 255
习题十一 256
12.1 CPU的功能 258
12.2 CPU组织 258
12.2.1 运算部件 258
第12章 CPU的结构和功能 258
12.2.2 寄存器设置 259
12.2.3 时序部件 261
12.2.4 控制单元CU 267
习题十二 267
第13章 控制单元的组成原理 268
13.1 控制单元模型 268
13.2 指令的执行过程 269
13.2.1 计算机的总体结构 269
13.2.2 指令系统 271
13.2.4 指令操作流程 273
13.2.3 时序系统 273
13.2.5 时令的微操作系列 276
习题十三 280
第14章 控制单元设计 283
14.1 组合逻辑设计 283
14.1.1 设计方法 283
14.1.2 组合逻辑控制器框图 286
14.2 微程序设计 287
14.2.1 微程序控制的基本原理 288
14.2.2 微程序设计技术 291
14.2.3 微程序设计举例 302
14.2.4 微程序技术的应用 312
习题十四 313