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第1章 计算机系统概述1

1.1 计算机能做什么1

1.1.1 科学计算1

1.1.2 信息处理1

1.1.3 自动控制2

1.1.4 网络应用2

1.1.5 多媒体应用3

1.1.6 办公自动化3

1.1.7 计算机辅助系统3

1.2 计算机怎么做4

1.1.8 人工智能4

1.2.1 汇编语言程序设计5

1.2.2 执行程序6

1.3 计算机硬件和软件6

1.3.1 计算机硬件6

1.3.2 计算机软件10

1.3.3 微机实例11

1.4 计算机的过去和未来12

1.4.1 计算机的过去12

1.4.2 计算机的未来13

小结14

习题15

第2章 运算方法和运算器16

2.1 数值数据的二进制表示16

2.1.1 常用的进位计数制16

2.1.2 各种进位制数之间的转换18

2.1.3 进制数的算术、逻辑运算21

2.1.4 计算机中带符号数的表示22

2.1.5 计算机中小数点的表示25

2.1.6 BCD 码27

2.2 非数值数据的二进制表示28

2.2.1 字符的二进制表示28

2.2.2 汉字的二进制表示29

2.2.3 位图图像的二进制表示32

2.2.4 语音的二进制表示32

2.3 校验和纠错32

2.3.1 奇、偶校验32

2.3.2 横向、纵向奇、偶校验33

2.3.3 循环冗余校验和海明校验码33

2.4 定点加、减法运算34

2.4.1 补码加法运算34

2.4.2 补码减法运算35

2.4.3 溢出及其检测的方法35

2.4.4 加、减法器36

2.5.1 原码一位乘法37

2.5 定点乘、除法运算37

2.5.2 并行乘法器38

2.5.3 原码一位除法39

2.5.4 并行除法器41

2.6 浮点运算41

2.6.1 浮点加、减法运算42

2.6.2 浮点加法器43

2.6.3 浮点乘、除法运算45

2.7 定点和浮点运算器45

2.7.1 最简单的运算器45

小结47

2.7.2 浮点运算器举例47

习题48

第3章 存储系统50

3.1 存储器概述50

3.1.1 存储器分类50

3.1.2 存储器的分级结构51

3.2 随机存取存储器52

3.2.1 SRAM 存储器53

3.2.2 DRAM 存储器54

3.2.3 内存的性能指标55

3.2.4 内存的读写周期时序56

3.2.5 存储器与 CPU 的连接58

3.2.6 存储器容量的扩展59

3.3 只读存储器62

3.4 高速存储器63

3.4.1 双端口存储器63

3.4.2 多模块交叉存储器63

3.4.3 相联存储器65

3.5 CACHE 存储器66

3.5.1 CACHE 基本原理66

3.5.2 内存与 CACHE 的地址映射68

3.5.3 替换策略71

3.6 虚拟存储器71

习题72

小结72

第4章 指令系统76

4.1 指令格式77

4.1.1 操作码和操作数77

4.1.2 指令字长度79

4.1.3 指令助记符79

4.1.4 RISC 技术80

4.2 指令的寻址方式81

4.2.1 顺序寻址方式82

4.2.2 跳跃寻址方式82

4.3 操作数的寻址方式83

4.3.2 立即数寻址方式85

4.3.1 寄存器寻址方式85

4.3.3 直接寻址方式86

4.3.4 间接寻址方式86

4.3.5 隐含寻址方式87

4.3.6 相对寻址方式88

4.3.7 变址寻址方式88

4.3.8 基址寻址方式89

4.4 堆栈寻址方式90

4.4.1 串联堆栈91

4.4.2 存储器堆栈92

4.5.1 指令分类94

4.5 微机指令系统实例94

4.5.2 指令格式95

4.5.3 寻址方式95

4.5.4 指令系统97

小结97

习题97

第5章 中央处理器100

5.1 中央处理器概述100

5.1.1 CPU 的功能100

5.1.2 CPU 的组成101

5.2.1 指令周期的基本概念103

5.2 指令周期103

5.2.2 非访内指令的指令周期104

5.2.3 访内指令的指令周期106

5.2.4 MOV 指令的指令周期107

5.2.5 NOP 指令的指令周期108

5.2.6 JMP 指令的指令周期110

5.2.7 指令周期的方框图表示111

5.3 时序产生器113

5.3.1 时序信号的概念和作用113

5.3.2 时序信号产生器114

5.4 硬布线控制器116

5.5.1 微程序117

5.5 微程序控制器117

5.5.2 微程序控制器118

5.5.3 CPU 周期和微指令周期119

5.5.4 机器指令和微指令120

5.6 现代 CPU 设计技术120

5.6.1 流水 CPU120

5.6.2 RISC CPU124

5.6.3 多媒体 CPU124

5.6.4 奔腾 CPU125

小结127

习题128

6.1.1 串行和并行总线130

6.1 总线的基本概念130

第6章 总线130

6.1.2 单向和双向总线131

6.1.3 内部总线结构132

6.1.4 总线的特性和性能指标134

6.1.5 总线的分类和标准化135

6.1.6 总线接口138

6.1.7 总线结构139

6.1.8 总线的控制143

6.2 微机总线实例145

小结147

习题148

7.1 外部设备概述150

第7章 外部设备150

7.2 输入设备151

7.2.1 键盘151

7.2.2 鼠标151

7.2.3 图像输入设备152

7.2.4 声音/语音输入设备154

7.3 输出设备154

7.3.1 显示器154

7.3.2 打印机160

7.4 外存储设备162

7.4.1 硬盘162

7.4.3 光盘165

7.4.2 软盘165

7.4.4 优盘166

小结167

习题167

第8章 输入输出系统169

8.1 基本的输入输出方式概述169

8.2 查询方式173

8.3 中断方式175

8.3.1 中断的概念175

8.3.2 中断的处理过程176

8.3.3 中断接口182

8.4.1 DMA 的基本概念184

8.4 DMA 方式184

8.4.2 DMA 的处理过程186

8.5 其他方式189

8.5.1 通道方式和外围处理机方式189

8.5.2 网络方式190

小结190

习题190

附录192

附录一 ASCII 码控制功能符的解释192

附录二 Intel8086/8088指令系统主要指令一览表193

参考文献196