計(jì)算機(jī)組成原理（第2版高等院校計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)教材）

第1章  概論    1
1.1  計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用    1
1.1.1  計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史    2
1.1.2  計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)    3
1.1.3  計(jì)算機(jī)的應(yīng)用    4
1.2  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成    5
1.2.1  計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)    5
1.2.2  計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)    8
1.2.3  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)    10
1.3  計(jì)算機(jī)的分類和性能指標(biāo)    12
1.3.1  計(jì)算機(jī)的分類    12
1.3.2  計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)    12
1.4  多媒體技術(shù)    13
1.5  本章小結(jié)    14
1.6  習(xí)題    15
第2章  計(jì)算機(jī)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(jìn)位計(jì)數(shù)制    20
2.2.1  進(jìn)位基數(shù)和位的權(quán)數(shù)    21
2.2.2  二進(jìn)制數(shù)制    21
2.2.3  八進(jìn)制數(shù)制    22
2.2.4  十六進(jìn)制數(shù)制    22
2.2.5  數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換    22
2.3  定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)    26
2.3.1  定點(diǎn)數(shù)表示法    26
2.3.2  浮點(diǎn)數(shù)表示法    26
2.3.3  定點(diǎn)數(shù)表示法和浮點(diǎn)數(shù)
表示法的比較    27
2.3.4  計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示單位
和機(jī)器字長(zhǎng)    28
2.4  帶符號(hào)數(shù)的表示方法    29
2.4.1  機(jī)器數(shù)的原碼表示法    29
2.4.2  機(jī)器數(shù)的補(bǔ)碼表示法    30
2.4.3  機(jī)器數(shù)的反碼表示法    36
2.4.4  機(jī)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(jìn)制數(shù)據(jù)表示    38
2.5.1  二－十進(jìn)制編碼原理    39
2.5.2  二－十進(jìn)制有權(quán)碼    39
2.5.3  二－十進(jìn)制無(wú)權(quán)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(yàn)碼    43
2.7.1  奇偶校驗(yàn)碼    44
2.7.2  海明校驗(yàn)碼    44
2.7.3  循環(huán)冗余校驗(yàn)碼    47
2.8  本章小結(jié)    50
2.9  習(xí)題    50
第3章  運(yùn)算方法和運(yùn)算器    53
3.1  定點(diǎn)數(shù)的加減運(yùn)算    53
3.1.1  補(bǔ)碼加減運(yùn)算規(guī)則    53
3.1.2  基本的二進(jìn)制加法/減法器    54
3.1.3  加法運(yùn)算及其加速方法    57
3.2  定點(diǎn)乘法運(yùn)算    61
3.2.1  原碼一位乘法    61
3.2.2  補(bǔ)碼一位乘法    64
3.3  定點(diǎn)除法運(yùn)算    66
3.3.1  原碼一位除法    66
3.3.2  補(bǔ)碼一位除法    70
3.4  定點(diǎn)運(yùn)算器的組成和結(jié)構(gòu)    71
3.4.1  運(yùn)算器與其他部件的關(guān)系    71
3.4.2  定點(diǎn)運(yùn)算器的功能和組成    72
3.5  浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算方法和浮點(diǎn)
運(yùn)算器    78
3.5.1  浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算方法    78
3.5.2  浮點(diǎn)運(yùn)算器    83
3.6  本章小結(jié)    83
3.7  習(xí)題    84
第4章  存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)系統(tǒng)    87
4.1  存儲(chǔ)器概述    87
4.1.1  存儲(chǔ)器的分類    89
4.1.2  存儲(chǔ)器的分級(jí)結(jié)構(gòu)    91
4.2  主存儲(chǔ)器    93
4.2.1  主存儲(chǔ)器技術(shù)指標(biāo)    93
4.2.2  主存儲(chǔ)器基本組成    95
4.2.3  主存儲(chǔ)器基本操作    96
4.3  半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片    97
4.3.1  靜態(tài)MOS存儲(chǔ)器    97
4.3.2  動(dòng)態(tài)MOS存儲(chǔ)器    102
4.3.3  半導(dǎo)體只讀存儲(chǔ)器    105
4.4  主存儲(chǔ)器組織    110
4.4.1  存儲(chǔ)器與中央處理器
的連接    110
4.4.2  高速緩沖存儲(chǔ)器    114
4.4.3  多體交叉存儲(chǔ)器    119
4.4.4  虛擬存儲(chǔ)器    121
4.5  存儲(chǔ)保護(hù)    127
4.5.1  存儲(chǔ)區(qū)域保護(hù)    128
4.5.2  訪問(wèn)方式保護(hù)    129
4.6  本章小結(jié)    129
4.7  習(xí)題    130
第5章  指令系統(tǒng)    135
5.1  計(jì)算機(jī)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(zhǎng)與擴(kuò)展方法    141
5.3  尋址方式    143
5.4  指令的分類與高級(jí)語(yǔ)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(jí)語(yǔ)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(xí)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(shí)序產(chǎn)生器    171
6.2  指令的執(zhí)行與時(shí)序產(chǎn)生器    171
6.2.1  指令周期    171
6.2.2  時(shí)序產(chǎn)生器    180
6.2.3  CPU的控制方式    182
6.3  微程序設(shè)計(jì)技術(shù)與微程序
控制器    183
6.3.1  微程序設(shè)計(jì)技術(shù)    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(shù)    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(xí)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(xí)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(shè)備與主機(jī)的連接
方式    232
8.1.2  外部設(shè)備的編址方式    233
8.1.3  I/O組織與外設(shè)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(yīng)中斷的條件    240
8.3.3  中斷處理    243
8.3.4  單級(jí)中斷與多級(jí)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(xí)題    261
第9章  計(jì)算機(jī)外部設(shè)備    264
9.1  計(jì)算機(jī)外部設(shè)備概述    264
9.1.1  外部設(shè)備的一般功能及
分類    265
9.1.2  外部設(shè)備的特點(diǎn)    267
9.2  輸入設(shè)備    267
9.2.1  鍵盤    267
9.2.2  鼠標(biāo)    268
9.2.3  掃描儀    268
9.2.4  數(shù)碼相機(jī)    270
9.3  打印輸出設(shè)備    272
9.3.1  點(diǎn)陣針式打印機(jī)    272
9.3.2  激光打印機(jī)    274
9.3.3  噴墨打印機(jī)    276
9.4  顯示設(shè)備    277
9.4.1  CRT顯示器    279
9.4.2  液晶顯示設(shè)備    286
9.5  磁表面存儲(chǔ)器    288
9.5.1  磁記錄原理與記錄方式    289
9.5.2  軟磁盤存儲(chǔ)器    294
9.5.3  硬盤存儲(chǔ)器    298
9.6  光盤存儲(chǔ)器    304
9.6.1  光盤存儲(chǔ)器類型    304
9.6.2  只讀型光盤存儲(chǔ)器    305
9.6.3  一次寫入型光盤存儲(chǔ)器    307
9.6.4  磁光盤存儲(chǔ)器    307
9.7  通信與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備    308
9.7.1  調(diào)制解調(diào)器    308
9.7.2  網(wǎng)絡(luò)接口卡    310
9.7.3  網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備    311
9.8  本章小結(jié)    312
9.9  習(xí)題    313
第10章  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)    317
10.1  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本知識(shí)    317
10.1.1  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)定義    318
10.1.2  計(jì)算機(jī)組成與實(shí)現(xiàn)    318
10.1.3  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分類    319
10.1.4  如何提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
的運(yùn)算速度    320
10.1.5  開放系統(tǒng)    320
10.2  向量處理機(jī)    321
10.2.1  巨型計(jì)算機(jī)    322
10.2.2  向量協(xié)處理機(jī)    323
10.3  陣列處理機(jī)和多處理機(jī)
系統(tǒng)    323
10.3.1  并行性概念    324
10.3.2  陣列處理機(jī)系統(tǒng)    324
10.3.3  多處理機(jī)系統(tǒng)    326
10.4  精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)    330
10.4.1  RISC的發(fā)展背景    330
10.4.2  RISC的特點(diǎn)    331
10.4.3  RISC的組織結(jié)構(gòu)    333
10.5  超級(jí)標(biāo)量、超級(jí)流水線
處理機(jī)    335
10.5.1  超級(jí)標(biāo)量處理機(jī)    336
10.5.2  超級(jí)流水線處理機(jī)    337
10.5.3  超長(zhǎng)指令字處理機(jī)    337
10.6  微型計(jì)算機(jī)    337
10.7  新一代計(jì)算機(jī)    340
10.7.1  生物計(jì)算機(jī)    340
10.7.2  超導(dǎo)計(jì)算機(jī)    341
10.7.3  量子計(jì)算機(jī)    342
10.7.4  納米計(jì)算機(jī)    342
10.7.5  光計(jì)算機(jī)    344
10.8  本章小結(jié)    345
10.9  習(xí)題    346
參考文獻(xiàn)    348