計(jì)算機(jī)組成原理（第3版）

第1章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論 （1）
1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 （1）
1.1.1 計(jì)算機(jī)硬件和軟件的概念 （1）
1.1.2 計(jì)算機(jī)的基本組成 （2）
1.1.3 計(jì)算機(jī)程序、指令和語(yǔ)言 （4）
1.1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) （6）
1.2 計(jì)算機(jī)的分類(lèi)及其應(yīng)用 （8）
1.2.1 計(jì)算機(jī)的分類(lèi) （8）
1.2.2 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 （11）
1.3 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和主要性能指標(biāo) （13）
1.3.1 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) （13）
1.3.2 計(jì)算機(jī)硬件的主要技術(shù)指標(biāo) （14）
1.4 電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展 （16）
1.4.1 電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史 （16）
1.4.2 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展 （18）
1.4.3 計(jì)算機(jī)的發(fā)展展望 （20）
習(xí)題1 （21）
第2章 信息編碼及其在計(jì)算機(jī)中的表示 （24）
2.1 信息的數(shù)字化編碼和信息的數(shù)據(jù)類(lèi)型 （24）
2.1.1 信息的數(shù)字化編碼 （24）
2.1.2 信息的數(shù)據(jù)類(lèi)型 （24）
2.2 進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換 （25）
2.2.1 常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制 （25）
2.2.2 常用進(jìn)位計(jì)數(shù)制間的相互轉(zhuǎn)換 （26）
2.3 非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示 （30）
2.3.1 字符數(shù)據(jù)的表示 （30）
2.3.2 漢字編碼 （31）
2.4 數(shù)值數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算 （34）
2.4.1 機(jī)器數(shù) （34）
2.4.2 定點(diǎn)數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼和移碼 （38）
2.4.3 定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù) （42）
2.4.4 十進(jìn)制數(shù)的編碼 （45）
2.5 數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼 （49）
2.5.1 碼制的距離 （49）
2.5.2 奇偶校驗(yàn)碼 （49）
2.5.3 漢明校驗(yàn)碼 （50）
2.5.4 循環(huán)冗余校驗(yàn)碼 （52）
習(xí)題2 （54）
第3章 組成計(jì)算機(jī)硬件的基本器件 （57）
3.1 邏輯代數(shù)與邏輯電路 （57）
3.1.1 邏輯代數(shù) （57）
3.1.2 邏輯電路 （62）
3.2 組合邏輯電路 （63）
3.2.1 加法器 （64）
3.2.2 算術(shù)邏輯單元 （65）
3.2.3 譯碼器 （65）
3.2.4 數(shù)據(jù)選擇器 （66）
3.3 時(shí)序邏輯電路 （66）
3.3.1 觸發(fā)器 （66）
3.3.2 寄存器 （68）
3.3.3 計(jì)數(shù)器 （70）
3.4 總線(xiàn)緩沖器和總線(xiàn)控制器 （71）
3.4.1 總線(xiàn)緩沖器 （71）
3.4.2 總線(xiàn)控制器 （72）
3.5 時(shí)鐘發(fā)生器 （73）
3.5.1 時(shí)鐘發(fā)生器芯片8284介紹 （73）
3.5.2 8284與CPU的連接 （74）
習(xí)題3 （74）
第4章 機(jī)器數(shù)的運(yùn)算方法及運(yùn)算器 （77）
4.1 機(jī)器數(shù)的加減運(yùn)算及其實(shí)現(xiàn) （77）
4.1.1 原碼加法 （77）
4.1.2 補(bǔ)碼加法 （78）
4.1.3 減法運(yùn)算 （81）
4.1.4 補(bǔ)碼加減運(yùn)算線(xiàn)路的實(shí)現(xiàn) （82）
4.2 定點(diǎn)乘法及其實(shí)現(xiàn) （83）
4.2.1 原碼一位乘法及其實(shí)現(xiàn) （83）
4.2.2 定點(diǎn)補(bǔ)碼一位乘法及其實(shí)現(xiàn) （85）
4.2.3 原碼兩位乘法 （88）
4.2.4 補(bǔ)碼兩位乘法 （89）
4.3 定點(diǎn)除法及其實(shí)現(xiàn) （91）
4.3.1 定點(diǎn)原碼除法 （91）
4.3.2 定點(diǎn)補(bǔ)碼除法 （94）
4.4 浮點(diǎn)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算 （96）
4.4.1 浮點(diǎn)數(shù)的補(bǔ)碼加法運(yùn)算 （96）
4.4.2 浮點(diǎn)數(shù)的乘法運(yùn)算 （96）
4.4.3 浮點(diǎn)數(shù)的除法運(yùn)算 （97）
4.5 運(yùn)算器的組成和結(jié)構(gòu) （97）
4.5.1 算術(shù)邏輯單元ALU （97）
4.5.2 通用寄存器組 （99）
4.5.3 狀態(tài)寄存器 （100）
4.5.4 數(shù)據(jù)通路 （100）
4.5.5 運(yùn)算器的基本結(jié)構(gòu) （103）
4.5.6 運(yùn)算器組成實(shí)例 （105）
4.6 浮點(diǎn)運(yùn)算器 （107）
4.6.1 浮點(diǎn)運(yùn)算器的硬件配置 （107）
4.6.2 80387的主要性能 （107）
4.6.3 80387的內(nèi)部結(jié)構(gòu) （108）
4.6.4 80387的硬件特性 （110）
4.6.5 協(xié)處理器的工作方式 （111）
習(xí)題4 （111）
第5章 指令系統(tǒng) （114）
5.1 機(jī)器指令的格式 （114）
5.1.1 指令的含義 （114）
5.1.2 指令格式 （114）
5.1.3 指令格式舉例 （116）
5.1.4 指令操作碼的編碼格式 （117）
5.1.5 指令字長(zhǎng)度與機(jī)器字長(zhǎng)的關(guān)系 （118）
5.1.6 指令助記符 （119）
5.2 尋址方式 （119）
5.2.1 尋址方式和有效地址的概念 （119）
5.2.2 基本尋址方式 （120）
5.2.3 尋址方式舉例 （123）
5.3 指令的種類(lèi) （126）
5.3.1 數(shù)據(jù)傳送類(lèi)指令 （126）
5.3.2 算術(shù)邏輯運(yùn)算類(lèi)指令 （127）
5.3.3 字符串處理指令 （128）
5.3.4 輸入/輸出（I/O）指令 （129）
5.3.5 特權(quán)指令和陷阱指令 （129）
5.3.6 轉(zhuǎn)移指令 （130）
5.3.7 子程序調(diào)用指令 （131）
5.3.8 處理器控制指令 （132）
5.4 指令的執(zhí)行方式 （132）
5.4.1 指令的順序執(zhí)行方式 （132）
5.4.2 重疊執(zhí)行方式 （132）
5.4.3 流水線(xiàn)方式 （133）
5.4.4 指令的執(zhí)行過(guò)程 （134）
5.5 精簡(jiǎn)指令計(jì)算機(jī)（RISC）的指令系統(tǒng) （138）
5.5.1 RISC的由來(lái)與發(fā)展 （138）
5.5.2 RISC的特點(diǎn) （138）
5.5.3 RISC指令系統(tǒng)舉例 （139）
習(xí)題5 （141）
第6章 存儲(chǔ)器系統(tǒng) （145）
6.1 存儲(chǔ)器與存儲(chǔ)系統(tǒng)概述 （145）
6.1.1 存儲(chǔ)器的作用 （145）
6.1.2 存儲(chǔ)器分類(lèi) （146）
6.1.3 存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu) （148）
6.2 主存儲(chǔ)器 （149）
6.2.1 主存儲(chǔ)器的性能技術(shù)指標(biāo) （149）
6.2.2 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 （151）
6.2.3 只讀存儲(chǔ)器 （163）
6.3 并行主存儲(chǔ)器 （167）
6.4 高速緩沖存儲(chǔ)器 （170）
6.4.1 程序訪問(wèn)的局部性 （170）
6.4.2 高速緩沖存儲(chǔ)器的工作原理 （170）
6.4.3 高速緩沖器的組織與管理 （172）
6.5 虛擬存儲(chǔ)器 （175）
6.5.1 虛擬存儲(chǔ)器概述 （176）
6.5.2 頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器 （177）
6.5.3 段式虛擬存儲(chǔ)器 （180）
6.5.4 段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器 （181）
6.6 輔助存儲(chǔ)器 （182）
6.6.1 硬磁盤(pán)存儲(chǔ)器 （183）
6.6.2 磁帶存儲(chǔ)器 （185）
6.6.3 光盤(pán)存儲(chǔ)器 （186）
6.6.4 閃爍存儲(chǔ)器和移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備 （189）
習(xí)題6 （191）
第7章 中央處理器 （196）
7.1 中央處理器的功能及組成 （196）
7.1.1 CPU的功能 （196）
7.1.2 CPU的組成 （196）
7.1.3 CPU中的主要寄存器 （198）
7.2 指令周期 （199）
7.2.1 指令周期的基本概念 （199）
7.2.2 非訪內(nèi)指令的指令周期 （201）
7.2.3 直接訪內(nèi)指令的指令周期 （203）
7.2.4 間接訪內(nèi)指令的指令周期 （205）
7.2.5 程序控制指令的指令周期 （207）
7.3 組合邏輯控制器 （207）
7.4 微程序控制器 （208）
7.4.1 微程序控制器的基本概念 （208）
7.4.2 微程序控制器的組成原理 （209）
7.4.3 微指令結(jié)構(gòu) （210）
7.4.4 微指令的執(zhí)行方式 （216）
7.4.5 微程序控制例題 （217）
7.5 流水線(xiàn)處理器 （221）
7.5.1 流水線(xiàn)原理 （221）
7.5.2 流水線(xiàn)分類(lèi) （223）
7.5.3 流水線(xiàn)中的相關(guān)問(wèn)題 （224）
7.6 RISC CPU （227）
7.6.1 RISC機(jī)的優(yōu)點(diǎn) （227）
7.6.2 RISC CPU （227）
7.7 CPU的發(fā)展 （229）
7.7.1 CPU采用的新技術(shù) （229）
7.7.2 CPU的新發(fā)展 （231）
習(xí)題7 （235）
第8章 系統(tǒng)總線(xiàn) （238）
8.1 總線(xiàn)概述 （238）
8.1.1 總線(xiàn)的基本概念 （238）
8.1.2 總線(xiàn)原理 （239）
8.1.3 總線(xiàn)結(jié)構(gòu)類(lèi)型 （239）
8.1.4 總線(xiàn)的分類(lèi) （241）
8.2 總線(xiàn)的組成 （243）
8.2.1 總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)和三態(tài)門(mén) （243）
8.2.2 總線(xiàn)控制 （244）
8.2.3 總線(xiàn)通信 （246）
8.2.4 出錯(cuò)處理 （248）
8.3 微機(jī)總線(xiàn) （248）
8.3.1 ISA總線(xiàn) （248）
8.3.2 EISA總線(xiàn) （249）
8.3.3 MCA總線(xiàn) （249）
8.3.4 局部總線(xiàn)PCI （249）
8.3.5 AGP總線(xiàn) （250）
8.3.6 通用串行總線(xiàn)USB （250）
習(xí)題8 （252）
第9章 外圍設(shè)備與多媒體技術(shù) （255）
9.1 外圍設(shè)備概述 （255）
9.1.1 什么是外圍設(shè)備 （255）
9.1.2 外圍設(shè)備的分類(lèi)和功能 （255）
9.1.3 外圍設(shè)備與主機(jī)系統(tǒng)的聯(lián)系 （258）
9.1.4 外圍設(shè)備的發(fā)展方向 （259）
9.2 輸入設(shè)備 （260）
9.2.1 鍵盤(pán) （260）
9.2.2 鼠標(biāo)器 （263）
9.2.3 掃描儀 （265）
9.2.4 數(shù)碼相機(jī) （268）
9.3 顯示設(shè)備 （270）
9.3.1 顯示設(shè)備的分類(lèi) （270）
9.3.2 顯示技術(shù)中的有關(guān)術(shù)語(yǔ) （271）
9.3.3 顯示器的工作原理 （272）
9.3.4 顯示器的主要性能指標(biāo) （274）
9.3.5 顯示控制卡 （276）
9.3.6 LCD顯示器和CRT顯示器的比較及顯示技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) （278）
9.4 打印機(jī)和繪圖儀 （279）
9.4.1 打印機(jī)的分類(lèi) （279）
9.4.2 點(diǎn)陣針式打印機(jī) （280）
9.4.3 激光打印機(jī) （283）
9.4.4 噴墨打印機(jī) （284）
9.4.5 打印機(jī)的主要性能指標(biāo) （285）
9.4.6 繪圖儀 （286）
9.5 多媒體技術(shù) （288）
9.5.1 多媒體概述 （288）
9.5.2 多媒體技術(shù)的特點(diǎn) （290）
9.5.3 多媒體信息處理的關(guān)鍵技術(shù) （291）
9.5.4 多媒體技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 （296）
習(xí)題9 （297）
第10章 輸入輸出系統(tǒng) （301）
10.1 I/O系統(tǒng)概述 （301）
10.1.1 I/O系統(tǒng)的功能與組成 （301）
10.1.2 輸入/輸出設(shè)備的尋址方式 （302）
10.1.3 輸入輸出數(shù)據(jù)傳送控制方式 （303）
10.2 程序查詢(xún)輸入/輸出方式 （304）
10.2.1 程序查詢(xún)方式的接口 （304）
10.2.2 程序查詢(xún)輸入/輸出方式 （305）
10.3 程序中斷輸入輸出方式 （306）
10.3.1 中斷的基本概念 （306）
10.3.2 中斷方式的接口 （307）
10.3.3 中斷的響應(yīng)和處理 （308）
10.3.4 多級(jí)中斷 （309）
10.4 DMA方式 （310）
10.4.1 DMA方式的基本概念 （310）
10.4.2 DMA傳送方式 （311）
10.4.3 基本的DMA控制器 （312）
10.4.4 DMA工作過(guò)程 （313）
10.5 通道方式 （314）
10.5.1 通道的作用和功能 （314）
10.5.2 通道的種類(lèi) （315）
10.5.3 通道的工作過(guò)程 （316）
習(xí)題10 （317）
第11章 計(jì)算機(jī)組成實(shí)驗(yàn)指南 （320）
11.1 THJZ-1型計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)概述 （320）
11.1.1 引言 （320）
11.1.2 系統(tǒng)組成與特點(diǎn) （320）
11.1.3 系統(tǒng)通用電路簡(jiǎn)介 （321）
11.1.4 系統(tǒng)控制信號(hào)定義及說(shuō)明 （324）
11.1.5 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) （325）
11.1.6 系統(tǒng)使用與初始化 （326）
11.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 （327）
11.2.1 實(shí)驗(yàn)一 運(yùn)算器組成實(shí)驗(yàn) （327）
11.2.2 實(shí)驗(yàn)二 存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn) （329）
11.2.3 實(shí)驗(yàn)三 數(shù)據(jù)通路實(shí)驗(yàn) （331）
11.2.4 實(shí)驗(yàn)四 微程序控制實(shí)驗(yàn) （333）
11.2.5 實(shí)驗(yàn)五 計(jì)算機(jī)組成與指令周期實(shí)驗(yàn) （336）
11.3 集成電路說(shuō)明及其他 （341）
11.3.1 集成電路說(shuō)明 （341）
11.3.2 微指令代碼表 （343）
11.3.3 8位數(shù)據(jù)通路原理圖 （343）
習(xí)題答案 （346）
習(xí)題1 （346）
習(xí)題2 （347）
習(xí)題3 （347）
習(xí)題4 （348）
習(xí)題5 （349）
習(xí)題6 （350）
習(xí)題7 （351）
習(xí)題8 （351）
習(xí)題9 （352）
習(xí)題10 （353）
參考文獻(xiàn) （354）