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第一章 概论1

§1 电子数字计算机与存储程序控制1

一、电子数字计算机1

二、存储程序的概念2

三、计算机的简单框图2

§2 计算机的类型和应用3

一、计算机的类型3

二、计算机的应用4

三、系列机的概念5

§3 计算机系统的硬件组成6

一、计算机的主要部件6

二、计算机的总线结构（小、微型机的典型结构）7

三、大、中型机的典型结构9

§4 计算机系统的层次结构9

一、硬件与软件9

二、计算机软件的基本内容10

三、计算机系统的多层次结构11

一、计算机的工作过程12

二、计算机的主要性能指标12

§5 计算机的工作过程和主要性能指标12

习题14

第二章 计算机中数据信息的表示15

§1 进位计数制15

一、进位计数制的基本概念15

二、计算机中常用的进位计数制15

三、各种数制间的相互转换17

§2 带符号数的表示19

一、无符号数和带符号数19

二、原码表示法20

三、初码表示法21

四、反码表示法24

五、三种码制的比较与转换25

§3 数的定点表示与浮点表示25

一、定点表示法26

二、浮点表示法27

三、移码表示法29

四、定点与浮点表示法的比较30

五、浮点数尾数的基值31

六、实用浮点数举例32

一、字符和字符串的表示方法33

§4 字符数据的表示33

二、汉字的表示方法35

§5 十进制数串的表示36

一、二？十进制编码36

二、十进制数串38

§6 数据校验码40

一、奇偶校验码40

二、海明校验码41

三、循环冗余校验码45

习题47

一、编码器50

第三章 计算机中的逻辑部件50

§1 组合逻辑电路50

二、译码器51

三、数字比较器54

四、数据选择器与数据分配器55

§2 时序逻辑电路57

一、寄存器57

二、计数器58

二、总线电路60

§3 总线电路60

一、集电极开路门和三态门60

§4 可编程逻辑器件PLD61

一、可编程器件61

二、可编程只读存储器（PROM）62

三、可编程逻辑阵列PLA64

四、可编程阵列逻辑（PAL）和通用阵列逻辑（GAL）66

习题67

一、指令的长度68

§1 指令格式68

第四章 指令系统68

二、地址码结构69

三、指令的操作码71

§2 寻址技术74

一、编址方式74

二、基本寻址方式75

三、变型或组合寻址方式79

四、寻址方式举例81

一、堆栈结构84

§3 堆栈与堆栈操作84

二、堆栈操作86

§4 指令类型86

一、数据传送类指令86

二、运算类指令87

三、程序控制类指令89

四、输入/输出类指令90

五、数据处理类91

一、对指令系统的基本要求92

§5 指令系统的发展92

二、从复杂指令系统到精简指令系统93

习题93

第五章 运算方法和运算器96

§1 定点加减运算96

一、原码加减运算96

二、补码加减运算97

三、反码加减运算99

§2 补码的溢出判断100

二、移位功能的实现102

一、带符号数的移位运算102

§3 带符号数的移位运算和舍人操作102

三、舍入操作103

§4 基本运算的实现104

一、加法器104

二、进位的产生和传递105

三、算术逻辑运算单元（ALU）举例109

四、补码定点加减法的实现113

§5 定点乘法运算113

一、原码一位乘法113

二、补码一位乘法115

三、原码两位乘法118

四、补码两位乘法120

五、阵列乘法器122

§6 定点除法运算122

一、原码比较法和恢复余数法123

二、原码不恢复余数法（原码加减交替法）125

三、补码不恢复余数法（补码加减交替法）126

§7 规格化浮点运算129

一、浮点加减运算129

二、浮点乘除运算131

§8 十进制整数的加减运算132

一、一位十进制加法运算和加法器132

二、多位十进制加法134

三、十进制减法运算135

§9 逻辑运算及其实现136

§10 运算器的基本组成与实例137

一、运算器的基本组成137

二、浮点运算器举例138

习题140

第六章 主存储器与存储体系142

§1 存储器的基本概念142

一、存储器分类142

二、主存储器的主要技术指标143

三、主存储器的存储单元和主存储器的基本结构145

四、存储系统层次结构147

§2 半导体随机存储器147

一、基本存储电路147

二、动态RAM的刷新150

三、RAM结构和地址译码方式152

四、静态RAM芯片分析153

五、动态RAM芯片分析155

六、内存条157

§3 半导体只读存储器158

一、ROM的特点和结构158

二、EPROM芯片分析160

§4 半导体存储器的组成与控制162

一、主存储器容量的扩展162

二、存储芯片的地址分配和片选164

三、主存储器和CPU的连接165

四、主存的奇偶校验电路167

五、数据通路匹配和存储器接口168

§5 提高存储器性能的技术171

一、双端口存储器172

二、并行主存储器172

三、高速缓冲存储器173

四、虚拟存储器177

习题179

一、控制器的功能182

第七章 CPU组织182

§1 控制器的基本概念182

二、控制器的组成183

三、控制器的硬件实现方法184

§2 时序系统与控制方式185

一、时序系统185

二、控制方式187

§3 CPU的总体结构188

一、寄存器的设置188

二、指令执行的基本过程189

三、指令的微操作序列190

§4 加速指令执行的方法192

一、指令的预取192

二、重叠控制193

三、先行控制原理194

四、流水控制方式194

§5 微程序控制原理195

一、微程序控制的基本概念195

二、微指令编码法197

四、微程序入口地址的形成199

三、微程序控制器的组成和工作过程199

五、后继微地址的形成200

六、微程序设计202

七、毫微程序设计202

八、微指令的执行方式203

九、微程序设计技术的应用204

§6 组合逻辑控制器的设计205

一、模型机的总体结构206

二、组合逻辑控制器的设计步骤208

三、模型机的组合逻辑控制器设计209

§7 微程序控制器设计214

一、微程序控制器的设计步骤214

二、模型机的微程序设计215

§8 操作员控制台的功能219

§9 典型CPU介绍220

一、80386微处理器220

二、Pentium微处理器222

习题224

一、磁表面存储原理227

§1 数字磁记录原理227

第八章 辅助存储器227

二、磁表面存储器的读写原理228

三、磁表面存储器的技术指标228

四、数字磁记录方式230

五、磁记录方式的性能特点232

六、编码和译码电路234

七、检纠错码235

§2 硬磁盘存储器236

一、硬盘的基本结构与分类236

二、硬盘的信息分布238

三、磁头定位系统239

四、录址过程239

五、硬盘控制逻辑240

六、磁盘存储器参数的计算240

§3 软磁盘存储器241

一、软盘存储器概述241

二、磁道记录格式243

§4 磁带存储器244

一、磁带存储器概述244

二、磁带的记录格式245

三、磁带机的结构247

四、磁带机的读/写工作原理248

§5 光盘存储器249

一、光盘存储器的类型249

二、光盘存储器的组成及读写原理250

三、光盘存储器与其它辅助存储器的比较251

习题251

§1 外部设备概述253

一、外部设备的分类253

第九章输入/输出设备253

二、外部设备的地位和作用254

§2 键盘输入设备255

一、键开关和键盘布局255

二、键盘的类型255

三、非编码键盘的工作原理257

四、智能键盘259

§3 其它输入设备260

一、鼠标器260

一、印字输出设备的分类261

二、条码扫描器261

§4 印字输出设备261

二、点阵针式打印机262

三、鼓式宽行打印机266

四、非击打式印字技术268

§5 显示设备270

一、显示器概述270

二、CRT显示器271

三、屏幕显示与视频存储器272

四、字符显示器的工作原理273

五、图形显示器的工作原理276

六、IBM PC系列微型机的显示系统277

§6 汉字处理设备278

一、汉字的编码与输入278

二、汉字输入设备280

三、汉字的存储281

四、汉字的输出281

五、汉字处理系统282

习题283

二、输入/输出接口285

一、主机和外设的连接方式285

第十章 输入/输出系统285

§1 主机与外设的连接285

三、接口的功能和基本组成286

四、外设的识别288

五、输入/输出信息传送控制方式289

§2 程序查询方式及其接口290

一、程序查询方式290

二、程序查询方式接口291

§3 中断系统293

一、中断的基本概念293

二、中断请求的提出和传送295

三、中断优先级与判优方法296

四、中断响应297

五、进入中断服务程序298

六、中断现场的保护和恢复299

七、多重中断与中断屏蔽301

八、中断全过程303

一、中断方式接口结构304

§4 中断传送方式及其接口304

二、中断控制器8259305

三、8086的中断系统306

§5 DMA方式及其接口310

一、DMA方式的基本概念310

二、DMA接口311

三、DMA传送312

四、DMA控制器8237的基本结构314

五、8237的工作方式316

六、IBM PC/XT中的DMA控制逻辑317

§6 通道控制方式318

一、通道的基本概念318

二、通道的类型与结构319

三、通道程序321

四、通道的工作过程324

§7 输入/输出处理机325

一、输入/输出处理器8089325

二、IOP与CPU之间的通信326

三、8089与系统的连接327

一、总线通信控制328

§8 总线技术328

二、总线管理329

三、总线的类型331

四、总线标准331

§9 典型可编程接口芯片介绍335

一、可编程并行接口8255A335

二、可编程串行接口8251A337

三、可编程计数器/定时器8254341

习题344

一、RISC的特点和优势346

第十一章 计算机系统的发展346

§1 精简指令系统计算机RISC346

二、RISC的指令系统347

三、RISC的硬件组成348

四、RISC技术的发展350

§2 高档微型计算机工作站系统351

一、工作站的基本概念351

二、工作站的组成353

三、工作站的显示器353