計算機組成原理實用教程（第3版）

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目錄Contents第1章計算機系統(tǒng)概論1
1.1計算機的發(fā)展狀況1
1.1.1計算機的定義1
1.1.2計算機的發(fā)展2
1.1.3微處理器的發(fā)展3
1.2計算機系統(tǒng)的組成4
1.2.1計算機硬件系統(tǒng)5
1.2.2PC的基本結構7
1.2.3計算機軟件系統(tǒng)8
1.3計算機的應用10
1.4計算機系統(tǒng)的層次結構12
1.5計算機的主要性能指標13
習題114
第2章計算機中信息的表示方法17
2.1概述17
2.2數(shù)值數(shù)據(jù)的機內表示方法18
2.2.1數(shù)值數(shù)據(jù)在機內的表示18
2.2.2進位計數(shù)制及相互轉換18
2.2.3數(shù)的符號表示22
2.2.4數(shù)的小數(shù)點表示25
2.2.5十進制數(shù)據(jù)的表示28
2.3非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示30
2.3.1邏輯數(shù)據(jù)30
2.3.2字符編碼30
2.3.3漢字編碼31
2.3.4圖像（圖形）的數(shù)字表示33◆計算機組成原理實用教程（第3版）目錄2.3.5語音的計算機表示33
2.3.6校驗碼34
習題235
第3章運算方法和運算器39
3.1定點數(shù)的加法、減法運算39
3.1.1補碼加、減法所依據(jù)的關系39
3.1.2補碼加、減法運算規(guī)則40
3.1.3溢出的概念及檢測方法41
3.2二進制加法器43
3.2.1半加器43
3.2.2全加器43
3.2.3加法器44
3.2.4十進制加法器48
3.3定點數(shù)的乘、除法運算48
3.3.1移位操作48
3.3.2原碼一位乘法49
3.3.3陣列乘法器52
3.3.4定點除法運算52
3.4邏輯運算57
3.4.1邏輯與57
3.4.2邏輯或57
3.4.3邏輯異或57
3.4.4邏輯非57
3.5定點運算器的組成58
3.5.1定點運算器的基本結構58
3.5.2集成多功能算術/邏輯運算器59
3.6浮點數(shù)運算60
3.6.1浮點數(shù)的加、減法60
3.6.2浮點數(shù)的乘、除法運算62
習題363
第4章存儲器系統(tǒng)66
4.1存儲器概述66
4.1.1基本概念66
4.1.2存儲器分類67
4.1.3存儲器的性能指標68
4.2半導體存儲器69
4.2.1半導體存儲器概述69
4.2.2RAM存儲原理72
4.2.3半導體RAM芯片74
4.2.4半導體ROM的工作原理77
4.3存儲器的組織80
4.4輔助存儲器83
4.4.1磁表面存儲器83
4.4.2硬磁盤存儲器86
4.4.3光盤存儲器91
4.4.4固態(tài)硬盤92
4.5存儲體系的概述93
4.6cache工作原理簡介95
4.6.1cache的引入95
4.6.2cache工作原理96
4.6.3主存—cache地址變換的地址映射97
4.6.4替換算法102
4.6.5主存—cache內容的一致性問題104
4.6.6cache結構舉例104
4.7虛擬存儲器的概念105
4.8存儲器的校驗方法106
習題4107
第5章指令系統(tǒng)112
5.1概述112
5.2機器指令114
5.2.1機器指令格式114
5.2.2操作數(shù)類型和存儲方式117
5.2.3指令類型118
5.2.4指令助記符119
5.3尋址方式120
5.3.1指令的尋址方式120
5.3.2操作數(shù)的尋址方式120
5.4RISC技術124
5.4.1復雜指令CISC計算機124
5.4.2RISC技術的產(chǎn)生125
5.5MMX技術125
習題5127
第6章中央處理機的組織130
6.1CPU的功能130
6.2CPU的基本組成131
6.2.1運算部件131
6.2.2寄存器設置131
6.2.3時序部件132
6.2.4控制單元136
6.3指令的執(zhí)行過程137
6.3.1模型計算機的總體結構137
6.3.2模型機的指令系統(tǒng)140
6.3.3時序系統(tǒng)141
6.3.4指令執(zhí)行流程142
6.3.5指令的微操作控制信號序列145
6.4組合邏輯控制器的設計151
6.5微程序控制器的設計154
6.5.1微程序控制的基本原理154
6.5.2微程序設計技術159
6.6CPU性能設計164
習題6168
第7章總線及總線互連結構172
7.1總線的基本概念173
7.1.1總線的特性173
7.1.2總線的類型174
7.1.3系統(tǒng)總線的組成174
7.1.4總線的數(shù)據(jù)傳輸方式175
7.2總線的設計要素177
7.2.1信號線類型177
7.2.2仲裁方法177
7.2.3定時方式180
7.2.4總線事務類型183
7.2.5總線帶寬184
7.3總線接口單元184
7.4總線性能指標185
7.5總線標準及發(fā)展過程185
7.6總線結構193
7.6.1總線結構的物理實現(xiàn)193
7.6.2總線結構193
7.6.3多總線分級結構舉例195
習題7199
第8章輸入輸出設備202
8.1外設的分類與特點202
8.1.1外設的分類202
8.1.2外設的特點203
8.2輸入設備204
8.2.1鍵盤204
8.2.2鼠標器205
8.2.3觸摸屏208
8.3輸出設備209
8.3.1打印機210
8.3.2顯示設備215
習題8222
第9章輸入輸出系統(tǒng)224
9.1I/O接口224
9.1.1I/O接口的功能224
9.1.2I/O接口的基本組成225
9.1.3接口的分類226
9.2I/O設備的尋址228
9.3I/O數(shù)據(jù)傳輸控制方式230
9.4程序直接控制的數(shù)據(jù)傳輸方式231
9.5程序中斷控制數(shù)據(jù)傳輸232
9.5.1中斷的基本概念232
9.5.2中斷結構236
9.5.3中斷響應及響應的條件239
9.5.4向量中斷241
9.5.5中斷服務處理242
9.6直接存儲器訪問方式243
9.6.1直接存儲器訪問243
9.6.2DMA的特點243
9.6.3DMA三種工作方式244
9.6.4DMA控制器的組成244
9.6.5DMA操作過程246
9.6.6中斷方式與DMA方式的區(qū)別247
9.7通道和I/O處理器方式248
9.7.1通道控制方式248
9.7.2輸入輸出處理機249
9.8常用標準接口舉例250
習題9254
參考文獻258