第1章 计算机系统概论 1
1-1 计算机的发展与应用 1
1-1-1 计算机的发展简史 1
1-1-2 计算机的发展趋势 2
1-1-3 计算机的分类 3
1-1-4 计算机的应用 4
1-2 计算机的硬件系统 6
1-2-1 计算机硬件的基本组成 6
1-2-2 计算机的总线结构 7
1-3 计算机的软件系统 7
1-3-1 计算机软件的基本概念 7
1-3-2 计算机软件的分类 8
1-3-3 操作系统的基本功能 9
1-3-4 计算机的语言 10
1-4 计算机系统的层次结构 13
1-4-1 硬件与软件的关系 13
1-4-2 计算机系统的层次结构 13
1-5 计算机的性能指标 14
本章小结 15
练习1 15
第2章 计算机中数据的表示方法 16
2-1 计数制及其相互转换 16
2-1-1 二进制数及其特点 16
2-1-2 计算机中采用二进制数的原因 17
2-1-3 八进制数和十六进制数 18
2-1-4 计数制的相互转换 19
2-2-2 带符号数的表示方法 23
2-2-1 机器数和真值 23
2-2 数值型数据的表示方法 23
2-2-3 定点数和浮点数及其表示方法 28
2-3 计算机中的编码 32
2-3-1 字符的编码 32
2-3-2 十进制数字的编码 34
2-3-3 汉字的编码 35
2-4 其他信息的表示方法 37
2-4-1 语音的计算机表示方法 37
2-4-2 图像的计算机表示方法 37
2-4-3 图形的计算机表示方法 38
2-5 数据校验码 38
2-5-1 奇偶校验码 39
2-5-3 循环冗余校验码 40
2-5-2 交叉校验码 40
2-5-4 海明校验码 41
本章小结 43
练习2 43
第3章 运算方法和运算部件 45
3-1 算术逻辑运算基础 45
3-1-1 定点数的加减法运算 45
3-1-2 溢出及其判别方法 49
3-1-3 移位 51
3-1-4 十进制数的运算 52
3-1-5 逻辑运算 53
3-2 算术逻辑运算单元（ALU） 55
3-2-1 加法单元电路 55
3-2-2 串行加法器和并行加法器 56
3-2-3 并行加法器的进位链 57
3-2-4 ALU举例 61
3-3 定点数乘法运算 64
3-3-1 无符号数一位乘法 64
3-3-2 带符号数一位乘法 65
3-4 定点除法运算 70
3-4-1 无符号数一位除法 70
3-4-2 带符号数一位除法 73
3-5 浮点数运算 74
3-5-1 浮点数的加减法运算 74
3-5-2 浮点数的乘除法运算 76
3-5-3 浮点数运算器 77
本章小结 77
练习3 78
4-1-1 存储系统的层次结构 79
第4章 存储系统 79
4-1 存储系统的组织 79
4-1-2 存储器的分类 80
4-2 随机读写存储器 81
4-2-1 静态存储器（SRAM） 81
4-2-2 动态存储器（DRAM） 87
4-2-3 主存储器的组织 91
4-2-4 高性能主存储器 100
4-3 只读存储器和闪速存储器 103
4-3-1 只读存储器 103
4-3-2 闪速存储器 106
4-4 堆栈 110
4-4-1 串联堆栈 111
4-4-2 存储器堆栈 113
4-5 高速缓冲存储器（Cache） 114
4-5-1 Cache存储器的基本原理 114
4-5-2 主存与Cache的地址映射 116
4-5-3 替换算法 120
4-5-4 Cache存储器的读／写过程 121
4-5-5 多层次Cache存储器 121
4-5-6 奔腾PC的Cache 122
4-6 虚拟存储器 124
4-6-1 虚拟存储器的基本概念 124
4-6-2 页式虚拟存储器 126
4-6-3 段式虚拟存储器 127
4-6-4 段页式虚拟存储器 128
4-6-5 虚拟存储器工作的全过程 129
4-6-6 虚拟存储器举例（Pentium机的虚拟存储器） 130
4-7 存储保护 131
4-7-1 存储区域保护 131
4-7-2 访问方式保护 132
本章小结 133
练习4 133
第5章 指令系统 135
5-1 指令系统的发展与性能要求 135
5-1-1 指令系统的发展 135
5-1-2 指令系统的性能要求 135
5-1-3 指令与计算机语言的关系 136
5-2 指令格式 136
5-2-1 指令包含的信息及格式 136
5-2-2 指令操作码的扩展技术 138
5-3 寻址方式 140
5-3-1 操作数的寻址方式 140
5-2-3 指令长度与字长的关系 140
5-3-2 寻址方式举例（Pentium CPU的寻址方式） 144
5-4 指令类型 146
5-5 CISC和RISC 149
5-5-1 CISC 149
5-5-2 RISC的产生与发展 150
5-5-3 RISC的特点 150
5-6 指令系统举例（Pentium CPU的指令系统） 151
本章小结 153
练习5 154
6-1-1 CPU的功能 156
6-1-2 CPU的组成 156
6-1 CPU的功能及组成 156
第6章 中央处理器 156
6-1-3 CPU中的主要寄存器 158
6-1-4 操作控制器 159
6-2 指令的执行过程 159
6-2-1 指令周期 160
6-2-2 不需访问主存指令的指令周期 161
6-2-3 直接访问主存指令的指令周期 164
6-2-4 间接访问主存指令的指令周期 166
6-2-5 程序控制指令的指令周期 167
6-2-6 指令周期流程图 168
6-3 时序部件 169
6-3-1 节拍电位与节拍脉冲 169
6-3-2 脉冲源 170
6-3-3 节拍信号发生器 170
6-4-1 微程序控制器 172
6-4 微操作控制器 172
6-4-2 硬布线控制器 179
6-5 流水CPU 181
6-5-1 基本概念 181
6-5-2 流水线分类 182
6-6 多媒体CPU 182
6-7 CPU结构举例 184
6-7-1 8086 CPU 184
6-7-2 80386 CPU 185
6-7-3 Pentium微处理器 186
本章小结 188
练习6 188
7-1 总线与总线结构 190
7-1-1 总线的基本概念 190
第7章 总线系统 190
7-1-2 总线的连接方式 191
7-1-3 总线的内部结构 193
7-1-4 总线结构对计算机系统性能的影响 194
7-2 总线接口 194
7-2-1 总线接口的基本概念 194
7-2-2 总线的控制与通信 195
7-2-3 总线的信息传送模式 199
7-3 PCI总线 200
7-3-1 PCI总线的信号 200
7-3-2 PCI总线的操作时序 203
本章小结 204
练习7 205
8-1-1 外围设备的分类 206
8-1 计算机外围设备概述 206
第8章 计算机的外围设备 206
8-1-2 外围设备的一般功能 207
8-2 输入设备 208
8-2-1 键盘 208
8-2-2 鼠标 209
8-2-3 图像输入设备 210
8-2-4 触摸屏 211
8-3 输出设备——显示器 212
8-3-1 显示设备的分类与相关概念 212
8-3-2 字符显示器 213
8-3-3 图形和图像显示 216
8-4 输出设备——打印机 216
8-4-1 点阵式打印机 217
8-4-2 喷墨打印机 218
8-4-3 激光打印机 219
8-4-4 打印机的发展趋势 220
8-5 磁记录的基本原理与记录方式 220
8-5-1 磁记录的基本原理 220
8-5-2 磁记录介质与磁头 221
8-5-3 磁记录方式 223
8-6 硬磁盘存储设备 224
8-6-1 硬磁盘存储器的结构与分类 225
8-6-2 硬磁盘驱动器及硬磁盘控制器 226
8-6-3 硬磁盘存储器的技术指标 227
8-7 软磁盘存储器 228
8-7-1 软磁盘片及记录格式 228
8-7-2 软磁盘驱动器和控制器 231
8-8-1 磁带机的结构 232
8-8 磁带存储设备 232
8-8-2 磁带的记录格式 234
8-9 光盘存储设备 235
8-9-1 光盘存储器的种类 236
8-9-2 光盘的读写原理 237
8-9-3 光盘存储器的组成 238
本章小结 238
练习8 239
第9章 输入输出系统 241
9-1 输入输出（I/O）系统概论 241
9-1-1 输入输出设备的编址 241
9-1-2 I/O接口（设备控制器）的功能与分类 242
9-1-3 I/O数据传送控制方式 243
9-2 直接程序控制方式 246
9-3-1 中断及其应用 247
9-3 程序中断输入输出方式 247
9-3-2 中断的产生和响应 249
9-3-3 中断响应和中断处理 250
9-3-4 程序中断设备接口的组成和工作原理 254
9-4 DMA输入输出方式 255
9-4-1 DMA三种工作方式 256
9-4-2 DMA控制器组成 257
9-4-3 DMA传送过程 258
9-5 通道控制方式和外围处理机方式 260
9-5-1 I/O通道的基本概念 260
9-5-2 I/O通道的种类 260
9-5-3 通道型I/O处理机（IOP）和外围处理机 262
本章小结 262
练习9 262