第1章 计算机概述 1
1.1 计算机的基本结构 1
1.1.1 冯·诺伊曼计算机基本结构 1
前言 1
1.1. 2计算机的基本组成及功能 2
1.2 计算机系统的组成 4
1.2.1 硬件与软件 4
1.2.2 计算机系统的基本组成 5
1.3 微型计算机的产生和发展 5
1.3.1 第一台微型计算机的诞生 5
1.3.2 微型计算机的发展阶段 6
1.4.1 微型计算机的主要特点 7
1.4 微型计算机的特点与分类 7
1.4.2 微型计算机的分类 8
1.4.3 微型计算机的主要技术指标 8
1.5 微型计算机的基本结构 9
1.6 微型计算机的应用 11
1.6.1 科学计算和信息处理 12
1.6.2 辅助设计和辅助制造 12
1.6.3 测控领域 12
1.6.4 网络通信 13
1.6.5 人工智能 14
1.7 习题 14
2.1.1 十进制数的表示 16
2.1 进位计数制 16
第2章 数制与编码 16
2.1.2 二进制数的表示 17
2.1.3 其他进制数的表示 19
2.2 数制转换 20
2.2.1 二进制数与十进制数的转换 20
2.2.2 八进制、十六进制与二进制间的转换 22
2.3 带符号数的代码表示 22
2.3.1 真值与机器数 23
2.3.2 原码 23
2.3.3 反码 24
2.3.4 补码 24
2.3.5 机器数的加、减运算 25
2.4.1 数的定点表示 27
2.4 数的定点表示和浮点表示 27
2.4.2 数的浮点表示 28
2.5 数码和字符的代码表示 29
2.5.1 十进制数的二进制编码 29
2.5.2 可靠性编码 31
2.5.3 字符代码 36
2.6 数值的机器运算 37
2.6.1 定点加减运算 37
2.6.2 带符号数的移位和舍入操作 40
2.6.3 定点乘法运算 41
2.6.4 定点除法运算 46
2.6.5 规格化浮点运算 49
2.7 习题 52
第3章 逻辑代数基础 54
3.1 逻辑代数的基本原理 54
3.1.1 逻辑代数的基本运算 54
3.1.2 逻辑代数的基本公式、规则 55
3.1.3 基本逻辑电路 57
3.2 逻辑函数表达式的形式 60
3.2.1 基本形式 61
3.2.2 标准形式 61
3.3 逻辑函数的化简 62
3.3.1 公式法化简逻辑函数 63
3.3.2 卡诺图化简逻辑函数 64
3.4 习题 69
第4章 存储系统 71
4.1 存储器概述 71
4.1.1 存储器分类 71
4.1.2 存储器的分级结构 72
4.1.3 主存储器的技术指标 72
4.2 随机读写存储器 73
4.2.1 SRAM存储器 73
4.2.2 DRAM存储器 78
4.2.3 高性能的主存储器 80
4.3 只读存储器和闪速存储器 82
4.3.1 只读存储器 82
4.4.1 Cache的基本原理 83
4.4 Cache存储器 83
4.3.2 闪速存储器 83
4.4.2 替换策略 85
4.4.3 Cache的写操作策略 86
4.5 虚拟存储器 86
4.5.1 虚拟存储器的基本概念 86
4.5.2 页式虚拟存储器 88
4.5.3 段式虚拟存储器 89
4.5.4 段页式虚拟存储器 90
4.5.5 替换算法 91
4.6 内存的分类和使用 91
4.6.1 按内存的外观分类 91
4.6.2 按运行特征分类 92
4.6.3 内存条的结构 94
4.7 磁带存储器 95
4.8 磁盘存储器 98
4.9 光盘存储器 100
4.10 习题 101
第5章 指令系统 103
5.1 指令格式与寻址方式 103
5.1.1 指令格式 103
5.1.2 简单寻址方式 104
5.1.3 一般寻址方式 106
5.2 指令的种类 108
5.3 指令执行方式 112
5.4.1 RISC的产生和发展 115
5.4 精简指令系统计算机（RISC）技术 115
5.4.2 RISC的主要特点 116
5.4.3 RISC和CISC的比较 116
5.5 8086/8088的指令系统 117
5.5.1 数据传送指令 117
5.5.2 算术运算指令 120
5.5.3 逻辑运算和移位指令 126
5.5.4 串操作指令 128
5.5.5 转移指令 131
5.5.6 处理器控制指令 135
5.6 习题 136
6.1 中央处理器的功能与组成 139
第6章 中央处理器 139
6.1.1 中央处理器的功能 140
6.1.2 中央处理器的结构 140
6.2 控制器的功能与结构 143
6.2.1 控制器的功能 143
6.2.2 控制器的结构 145
6.3 时序 147
6.3.1 时序控制方式 148
6.3.2 多级时序的建立 149
6.3.3 典型的指令周期 151
6.4 典型微处理器 152
6.4.1 80386微处理器 153
6.4.2 Pentium微处理器 159
6.4.3 Power PC 620与Alpha 21164微处理器 162
6.5 习题 163
第7章 中断系统 165
7.1 中断的基本概念 165
7.1.1 中断问题的提出 165
7.1.2 中断的作用 166
7.1.3 中断过程 166
7.1.4 中断源和中断类型 167
7.1.5 单级中断与多级中断 168
7.2 中断结构 168
7.2.1 中断请求的提出和屏蔽 168
7.2.2 中断请求的传送和中断的优先排队 169
7.3 中断响应及响应的条件 171
7.4 向量中断 173
7.5 中断服务处理 175
7.6 可编程中断控制器8259A 176
7.7 8086的中断结构 184
7.7.1 8086的中断类型 184
7.7.2 中断向量和中断向量表 186
7.7.3 8086的中断响应过程 187
7.8 习题 188
第8章 系统总线 190
8.1 总线的出现 190
8.2 总线的分类 191
8.3.1 总线特性 192
8.3 总线特性及性能指标 192
8.3.2 总线性能指标 193
8.3.3 总线标准 194
8.4 总线结构 194
8.4.1 单总线结构 194
8.4.2 多总线结构 195
8.5 总线判优控制 196
8.6 总线通信控制 197
8.7 MultiBus总线 201
8.8 ISA和EISA总线 205
8.9 VESA、PCI和FutureBus＋总线 208
8.10.1 通用串行总线（USB） 210
8.10 外部总线 210
8.10.2 串行标准总线RS-232C 213
8.10.3 其他外部总线 217
8.11 习题 219
第9章 输入输出系统 220
9.1 程序直接控制方式 220
9.2 程序中断控制方式 221
9.2.1 单级程序中断 222
9.2.2 多级程序中断 222
9.3 DMA输入输出方式 224
9.3.1 DMA方式 224
9.3.2 DMA的数据传送方式 224
9.4.1 通道组织和I/O操作管理 227
9.4 通道和I/O处理机方式 227
9.4.2 通道的类型 228
9.5 I/O处理机方式 229
9.6 DMA控制器8237A 231
9.6.1 8237A的内部结构及与外部的连接 231
9.6.2 8237A的引脚特性 232
9.6.3 8237A的内部寄存器 233
9.7 习题 238
第10章 外部设备 239
10.1 显示器 239
10.1. 1 CRT显示器 239
10.1. 2液晶显示器 243
10.2.1 键盘 246
10.2 键盘、鼠标、扫描仪 246
10.2.2 鼠标 247
10.2.3 扫描仪 248
10.3 打印机 250
10.3.1 针式打印机 250
10.3.2 喷墨打印机 253
10.3.3 激光打印机 255
10.4 声卡与音箱 258
10.4.1 声卡 258
10.4.2 音箱 260
10.5 习题 261
参考文献 262