《小型/微型计算机硬件设计》求取 ⇩

目录1

译者序1

原序1

第一章　计算机原理发展史1

1.1 引言1

1.2　早期计算机4

1.2.1　首批开创者4

1.2.2　阿塔纳索夫-莫克利诉讼案7

1.2.3 同一体系：从ENIAC到UNIVAC7

1.2.4　IAS计算机及更高级的机器9

1.3　计算机市场的发展10

1.4　小计算机的出现12

1.4.1　MIT旋风号计算机12

1.4.2　MTC，TX-0，TX-1和TX-213

1.4.3　E-101，G-15和LGP-3013

1.4.4　PDP-114

1.4.5　CDC-16016

1.4.6　PDP-519

1.4.7　PDP-819

1.4.8　IBM1800与113020

1.4.9　Interdata 421

1.4.10 PDP-11系列24

1.4.11 Data General公司的Nova计算机25

1.4.12　PDP-1525

1.4.13 Interdata 7/3227

1.4.14　Interdata 8/3228

1.5　小型计算机：在计算机规模的不断演变中出现31

1.5.1　“小型计算机”名称的第一次出现31

1.5.2　根据主存容量确定机器类别32

1.5.3　小型计算机的正式定义33

1.5.4　中型计算机的正式定义33

1.5.6　小型化的小型计算机：过渡性的机种34

1.5.5　大型计算机的正式定义34

1.6　微处理机：LSI工艺发展的必然结果35

1.6.1　MOS/LSI工艺的出现35

1.6.2　Intel 4004微处理机36

1.6.3　Intel 8008微处理机39

1.6.4　微处理机基本结构41

1.6.5　微处理机市场的早期状况——继Intel之后42

1.7　“微”与“小”的比较43

1.8.2　按可靠性要求分类45

1.8　应用类别的合理划分45

1.8.1　按计算机用途分类45

1.9　向分布式处理系统的方向发展47

1.10　小结48

参考文献48

习题50

2.1.2　晶体管-晶体管逻辑53

2.1.1　二极管-晶体管逻辑53

2.1 DTL，TTL与ECL逻辑电路53

第二章　数字逻辑电路53

2.1.3　发射极耦合逻辑55

2.1.4　速度-功率的比较56

2.2　逻辑功能57

2.2.1　基本逻辑门57

2.2.2　异或门59

2.2.3　线逻辑60

2.2.4　线逻辑的应用60

2.3　存储单元61

2.3.1　触发器特性61

2.3.2　锁存器工作原理62

2.3.3　触发器的一般形式62

2.3.4　主从工作方式64

2.3.5　边沿触发工作方式66

2.3.6　JK触发器的通用性67

2.4.3　中规模集成电路68

2.4.2　小规模集成电路68

2.4　集成电路68

2.4.1　芯片的集成度68

2.4.4　大规模集成电路69

2.5　LSI控制存储器：ROM69

2.5.1　ROM的特性69

2.5.2　ROM70

2.5.3　PROM72

2.5.4　EPROM73

2.6　PLA73

2.7　LSI数据存储器：RAM74

2.7.1　RAM器件的发展情况74

2.7.2　静态MOS RAM存储单元75

2.7.3　动态MOS RAM存储单元76

2.7.4　双极静态RAM存储单元78

2.8　小结79

参考文献79

习题81

第三章　整机结构84

3.1　计算机基本结构84

3.1.1　机器的组成84

3.1.2　哈佛机与普林斯顿机86

3.1.3　存储器访问的局部集中性92

3.2　内部结构93

3.2.1　执行周期93

3.2.2　中央处理单元94

3.2.3　控制器95

3.2.4　微处理机芯片的典型结构97

3.3　数据传输选通逻辑98

3.3.1　寄存器互连逻辑98

3.3.2　专用数据通路与分时公共数据总线101

3.3.3　单路选通与双路选通103

3.3.4　数据总线结构106

3.4.2　单总线结构109

3.4　总线系统109

3.4.1　基本考虑109

3.4.3　双总线结构110

3.4.4　三总线结构112

3.4.5　一元化I/O与存储器总线的设计原理112

3.4.6　微处理机总线结构114

3.5　数据传输电路的划分方法117

3.6　系列机原理与功能模件集装原理121

3.6.1　兼容性原理121

3.6.2　系列机原理122

3.6.3　主机选购件123

3.7　小结124

参考文献124

习题125

4.1.1　存储器系统的分层结构130

4.1 内存储器的管理130

第四章　存储器组织结构130

4.1.2　交错存储器操作133

4.1.3　操作寄存器组134

4.1.4　专用寄存器136

4.2　寄存器群的组织结构137

4.2.1　读写并行式寄存器阵列137

4.2.2　单存取寄存器阵列139

4.2.3　双接口并读式RAM140

4.2.4　寄存器栈142

4.3　下推栈145

4.3.1　栈的特性145

4.3.2　TOS的管理方法146

4.3.3　栈的物理结构149

4.3.4　栈控制逻辑电路150

参考文献154

4.4　小结154

习题155

第五章　存储器访问方式159

5.1　字长考虑159

5.1.1　出发点159

5.1.2　单字指令与多字指令的对比160

5.1.3　决定字长时的折衷考虑162

5.2　指令格式162

5.2.1　操作码的考虑162

5.2.2　四地址指令格式163

5.2.3　三地址指令格式164

5.2.4　两地址指令格式165

5.2.5　单地址指令格式167

5.2.6　零地址指令格式168

5.3.1　寻址系统设计概念170

5.3　寻址系统170

5.2.7　单地址机器170

5.3.2　直接寻址方式172

5.3.3　间接寻址方式174

5.3.4　多级间接寻址方式175

5.3.5　自动变址寻址方式177

5.3.6　变址寻址方式178

5.3.7　基本地址寄存器寻址方式180

5.3.8　广义存储体转接寻址方式183

5.3.9　固定页寻址方式185

5.3.10　程序相关分页寻址方式187

5.3.11　通用寄存器寻址方式187

5.4　小结192

参考文献192

习题193

6.1.2　指令长度类别197

6.1.1　宏指令定义197

6.1　指令系统197

第六章　指令系统剖析197

6.1.3　操作码类别199

6.2　机器命令类别201

6.2.1　数据迁移命令类201

6.2.2　计算命令类202

6.2.3　输入／输出命令类208

6.2.4　控制命令类210

6.2.5　特殊功能命令类217

6.2.6　扩充功能命令类220

6.3　高效指令系统的设计221

6.4　指令系统的其它优化方法222

6.5　小结223

参考文献223

习题223

7.2　控制功能230

7.1　引言230

第七章　常规控制逻辑与PLA控制逻辑230

7.3　指令时序232

7.3.1　按序寻址233

7.3.2　操作数读取234

7.3.3　无条件转移235

7.3.4　条件转移235

7.3.5　中断寻址237

7.3.6　指令预取239

7.3.7　指令译码与执行240

7.3.8　周期时序发生器242

7.3.9　移位寄存器方法243

7.3.10　指令周期的编排244

7.3.11　公共的指令读取周期244

7.3.12 利用逻辑门设计译码器245

7.3.13　指令执行247

7.3.14　控制逻辑设计例解248

7.4　总体控制逻辑的设计步骤257

7.5　两级控制逻辑258

7.6　可编程逻辑阵列261

7.6.1　PLA输出选择263

7.6.2　PLA在周期时序逻辑中的用法264

7.7　用标准PLA作为基本构件265

7.8　用标准PLA实现加法指令267

7.9　现场可编程逻辑阵列270

7.10　异步存储器读取271

7.11　小结273

参考文献274

习题274

第八章　程控输入／输出操作276

8.1　引言276

8.2　插入278

8.2.1　程控I/O与插入原理278

8.2.2　软件控制的插入方法283

8.2.3 固件控制的插入方法285

8.3　中断方法290

8.3.1　程序中断的概念290

8.3.2　单级中断机构292

8.3.3　硬件查询法核查中断296

8.3.5　二维多级优先中断机构302

8.3.6　优先权分配的动态调整306

8.3.7 利用下推栈进行中断管理307

8.3.8　处理机状态字309

8.3.9　广义的上下文转折314

8.3.10 中断机构的微程序控制318

8.4　小结319

参考文献320

习题320

9.1　通道概念327

第九章　通道控制的输入／输出操作327

9.2　直接内存存取操作331

9.2.1　DMA的基本特点331

9.2.2　专用DMA335

9.2.3　选择式DMA336

9.2.4 复用式DMA338

9.2.5　使用DMA调度程序340

9.2.6　微处理机的DMA操作342

9.3　串行通信方法346

9.3.1 串行通道概述346

9.3.2　专用局部串行通道348

9.3.3　专用外部串行通道350

9.3.4　公用串行通道351

9.4　小结354

参考文献354

习题355

A.1　PMOS362

A.2　NMOS362

附录A　MOS工艺362

A.3　CMOS363

附录B　双极工艺365

B.1　双极晶体管365

B.2　肖特基二极管箝位的晶体管366

B.3　集成注入逻辑367

B.4　肖特基I2L369

附录C　软件特性371

C.1　定义371

C.2　软件的一般类别372

C.3　语言翻译程序373

附录D　MAC-8：一种通信用的微处理机377

附录E Tandem16不间断计算机系统388

汉英对照索引391

8.3.4　多级优先中断机构398