計算機組成原理（第2版高等院校計算機應用技術教材）

第1章  概論    1
1.1  計算機的發(fā)展與應用    1
1.1.1  計算機的發(fā)展簡史    2
1.1.2  計算機的特點    3
1.1.3  計算機的應用    4
1.2  計算機系統(tǒng)的組成    5
1.2.1  計算機的硬件系統(tǒng)    5
1.2.2  計算機的軟件系統(tǒng)    8
1.2.3  計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)    10
1.3  計算機的分類和性能指標    12
1.3.1  計算機的分類    12
1.3.2  計算機的性能指標    12
1.4  多媒體技術    13
1.5  本章小結(jié)    14
1.6  習題    15
第2章  計算機中的數(shù)據(jù)表示    17
2.1  數(shù)據(jù)、信息和媒體    18
2.1.1  數(shù)據(jù)    18
2.1.2  信息    19
2.1.3  媒體    19
2.1.4  數(shù)字化信息編碼    19
2.2  進位計數(shù)制    20
2.2.1  進位基數(shù)和位的權數(shù)    21
2.2.2  二進制數(shù)制    21
2.2.3  八進制數(shù)制    22
2.2.4  十六進制數(shù)制    22
2.2.5  數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換    22
2.3  定點數(shù)和浮點數(shù)    26
2.3.1  定點數(shù)表示法    26
2.3.2  浮點數(shù)表示法    26
2.3.3  定點數(shù)表示法和浮點數(shù)
表示法的比較    27
2.3.4  計算機中數(shù)的表示單位
和機器字長    28
2.4  帶符號數(shù)的表示方法    29
2.4.1  機器數(shù)的原碼表示法    29
2.4.2  機器數(shù)的補碼表示法    30
2.4.3  機器數(shù)的反碼表示法    36
2.4.4  機器數(shù)的移碼表示法    37
2.4.5  各種編碼的比較    38
2.5  十進制數(shù)據(jù)表示    38
2.5.1  二－十進制編碼原理    39
2.5.2  二－十進制有權碼    39
2.5.3  二－十進制無權碼    40
2.6  字符編碼    41
2.6.1  ASCII碼    41
2.6.2  EBCDIC碼    43
2.6.3  漢字的表示    43
2.7  數(shù)據(jù)校驗碼    43
2.7.1  奇偶校驗碼    44
2.7.2  海明校驗碼    44
2.7.3  循環(huán)冗余校驗碼    47
2.8  本章小結(jié)    50
2.9  習題    50
第3章  運算方法和運算器    53
3.1  定點數(shù)的加減運算    53
3.1.1  補碼加減運算規(guī)則    53
3.1.2  基本的二進制加法/減法器    54
3.1.3  加法運算及其加速方法    57
3.2  定點乘法運算    61
3.2.1  原碼一位乘法    61
3.2.2  補碼一位乘法    64
3.3  定點除法運算    66
3.3.1  原碼一位除法    66
3.3.2  補碼一位除法    70
3.4  定點運算器的組成和結(jié)構(gòu)    71
3.4.1  運算器與其他部件的關系    71
3.4.2  定點運算器的功能和組成    72
3.5  浮點算術運算方法和浮點
運算器    78
3.5.1  浮點算術運算方法    78
3.5.2  浮點運算器    83
3.6  本章小結(jié)    83
3.7  習題    84
第4章  存儲器及存儲系統(tǒng)    87
4.1  存儲器概述    87
4.1.1  存儲器的分類    89
4.1.2  存儲器的分級結(jié)構(gòu)    91
4.2  主存儲器    93
4.2.1  主存儲器技術指標    93
4.2.2  主存儲器基本組成    95
4.2.3  主存儲器基本操作    96
4.3  半導體存儲器芯片    97
4.3.1  靜態(tài)MOS存儲器    97
4.3.2  動態(tài)MOS存儲器    102
4.3.3  半導體只讀存儲器    105
4.4  主存儲器組織    110
4.4.1  存儲器與中央處理器
的連接    110
4.4.2  高速緩沖存儲器    114
4.4.3  多體交叉存儲器    119
4.4.4  虛擬存儲器    121
4.5  存儲保護    127
4.5.1  存儲區(qū)域保護    128
4.5.2  訪問方式保護    129
4.6  本章小結(jié)    129
4.7  習題    130
第5章  指令系統(tǒng)    135
5.1  計算機指令系統(tǒng)的發(fā)展
與性能    135
5.1.1  指令系統(tǒng)的發(fā)展    135
5.1.2  指令系統(tǒng)的性能要求    137
5.2  指令的格式    138
5.2.1  指令操作碼與地址碼    138
5.2.2  指令字長與擴展方法    141
5.3  尋址方式    143
5.4  指令的分類與高級語言    150
5.4.1  指令系統(tǒng)的分類    150
5.4.2  指令系統(tǒng)與高級語言    153
5.5  典型指令系統(tǒng)    154
5.5.1  PDP-11和VAX-11指令
系統(tǒng)    154
5.5.2  TEC-2指令系統(tǒng)    157
5.6  本章小結(jié)    161
5.7  習題    162
第6章  中央處理器    167
6.1  中央處理器的總體結(jié)構(gòu)    167
6.1.1  中央處理器的功能與組成    167
6.1.2  操作控制器與時序產(chǎn)生器    171
6.2  指令的執(zhí)行與時序產(chǎn)生器    171
6.2.1  指令周期    171
6.2.2  時序產(chǎn)生器    180
6.2.3  CPU的控制方式    182
6.3  微程序設計技術與微程序
控制器    183
6.3.1  微程序設計技術    183
6.3.2  微程序控制器    190
6.4  硬布線控制器與門陣列
控制器    192
6.4.1  硬布線控制器    192
6.4.2  PLA邏輯控制原理    193
6.5  CPU新技術    194
6.5.1  流水線工作原理    194
6.5.2  RISC結(jié)構(gòu)    198
6.5.3  奔騰CPU    199
6.6  本章小結(jié)    201
6.7  習題    202
第7章  系統(tǒng)總線    207
7.1  系統(tǒng)總線的結(jié)構(gòu)    207
7.1.1  總線的基本概念    207
7.1.2  總線的連接方式    210
7.2  總線的控制、數(shù)據(jù)傳輸和
接口    214
7.2.1  總線的控制    214
7.2.2  總線的數(shù)據(jù)傳輸方式    218
7.2.3  總線的接口    219
7.3  常用總線舉例    221
7.3.1  ISA總線    221
7.3.2  EISA總線    221
7.3.3  VL總線(VESA總線)    222
7.3.4  PCI總線    222
7.3.5  USB總線    226
7.3.6  Futurebus總線    227
7.4  本章小結(jié)    228
7.5  習題    229
第8章  輸入輸出系統(tǒng)    231
8.1  信息交換的控制方式    232
8.1.1  外部設備與主機的連接
方式    232
8.1.2  外部設備的編址方式    233
8.1.3  I/O組織與外設接口    234
8.2  程序查詢方式    237
8.2.1  程序查詢輸入輸出方式    237
8.2.2  程序查詢方式的接口    238
8.3  程序中斷方式    238
8.3.1  中斷的基本概念    239
8.3.2  CPU響應中斷的條件    240
8.3.3  中斷處理    243
8.3.4  單級中斷與多級中斷    244
8.3.5  程序中斷方式的基本接口    248
8.4  DMA方式    249
8.4.1  DMA的基本概念    249
8.4.2  DMA傳輸方式    250
8.4.3  基本的DMA控制器    252
8.4.4  選擇型和多路型DMA
控制器    255
8.5  I/O通道方式    256
8.5.1  通道的基本概念    256
8.5.2  通道的類型    258
8.6  本章小結(jié)    260
8.7  習題    261
第9章  計算機外部設備    264
9.1  計算機外部設備概述    264
9.1.1  外部設備的一般功能及
分類    265
9.1.2  外部設備的特點    267
9.2  輸入設備    267
9.2.1  鍵盤    267
9.2.2  鼠標    268
9.2.3  掃描儀    268
9.2.4  數(shù)碼相機    270
9.3  打印輸出設備    272
9.3.1  點陣針式打印機    272
9.3.2  激光打印機    274
9.3.3  噴墨打印機    276
9.4  顯示設備    277
9.4.1  CRT顯示器    279
9.4.2  液晶顯示設備    286
9.5  磁表面存儲器    288
9.5.1  磁記錄原理與記錄方式    289
9.5.2  軟磁盤存儲器    294
9.5.3  硬盤存儲器    298
9.6  光盤存儲器    304
9.6.1  光盤存儲器類型    304
9.6.2  只讀型光盤存儲器    305
9.6.3  一次寫入型光盤存儲器    307
9.6.4  磁光盤存儲器    307
9.7  通信與網(wǎng)絡設備    308
9.7.1  調(diào)制解調(diào)器    308
9.7.2  網(wǎng)絡接口卡    310
9.7.3  網(wǎng)絡互聯(lián)設備    311
9.8  本章小結(jié)    312
9.9  習題    313
第10章  計算機系統(tǒng)    317
10.1  計算機系統(tǒng)基本知識    317
10.1.1  計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)定義    318
10.1.2  計算機組成與實現(xiàn)    318
10.1.3  計算機系統(tǒng)的分類    319
10.1.4  如何提高計算機系統(tǒng)
的運算速度    320
10.1.5  開放系統(tǒng)    320
10.2  向量處理機    321
10.2.1  巨型計算機    322
10.2.2  向量協(xié)處理機    323
10.3  陣列處理機和多處理機
系統(tǒng)    323
10.3.1  并行性概念    324
10.3.2  陣列處理機系統(tǒng)    324
10.3.3  多處理機系統(tǒng)    326
10.4  精簡指令系統(tǒng)計算機    330
10.4.1  RISC的發(fā)展背景    330
10.4.2  RISC的特點    331
10.4.3  RISC的組織結(jié)構(gòu)    333
10.5  超級標量、超級流水線
處理機    335
10.5.1  超級標量處理機    336
10.5.2  超級流水線處理機    337
10.5.3  超長指令字處理機    337
10.6  微型計算機    337
10.7  新一代計算機    340
10.7.1  生物計算機    340
10.7.2  超導計算機    341
10.7.3  量子計算機    342
10.7.4  納米計算機    342
10.7.5  光計算機    344
10.8  本章小結(jié)    345
10.9  習題    346
參考文獻    348