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目录1

第1章概论1

1.1计算机科学与计算机技术1

1.1.1计算机技术的历史、现状2

及发展趋势2

1.1.2计算机科学4

1.1.3计算机技术及主要内容10

1.2计算机系统设计方法12

1.3计算机系统性能评价与测量技术13

1.3.1计算机系统的性能指标14

1.3.2评价技术简介17

1.3.3测量技术18

1.3.4测量实验设计介绍20

1.3.5测量结果的解释21

习题22

第2章EDA技术与VHDL基础24

2.1 EDA技术简介24

2.1.1 EDA技术的基本特征24

2.1.2 PLD发展历程25

2.1.3几种常用PLD产品的26

功能描述26

2.1.4PLD系列产品电路设计29

开发流程29

2.1.5 EDA工具介绍30

2.2 VHDL基础30

2.2.1 VHDL设计概念31

2.2.2 VHDL程序结构32

2.2.3 VHDL语言规则40

2.2.4 VHDL基本句法46

2.3 VHDL程序设计59

2.3.1组合逻辑设计60

2.3.2时序逻辑电路设计65

习题70

第3章计算机部件设计技术72

3.1运算器设计72

3.1.1基本的二进制加法／减法器73

3.1.2乘法器84

3.1.3 多功能算术／逻辑运算单元（ALU）85

3.2控制器设计90

3.2.1微程序控制器90

3.2.2微程序设计96

3.3信息存储及设计100

3.3.1存储器体系及设计目标100

3.3.2寄存器103

3.3.3只读存储器ROM106

3.3.4随机访问存储器RAM108

3.3.5FIFO（先进先出栈）111

3.4输入／输出接口设计116

3.4.1可编程并行接口芯片8255A设计116

3.4.2 SCI串行数据芯片设计126

习题134

第4章传统计算机硬件系统设计136

4.1时钟与复位136

4.2处理器设计136

4.2.1 CPU的组织结构137

4.2.2 CPU内部控制139

4.2.3简单CPU的设计141

4.3总线149

4.3.1总线的概念与分类149

4.3.2系统总线的设计150

4.4输入／输出系统153

4.5.1存储器组织154

4.5.2 CPU与ROM接口154

4.5存储器系统154

4.6计算机系统组成156

4.6.1计算机的一般架构157

4.6.2 32位微型计算机的组成157

4.7简单的单片机设计158

习题159

第5章并行处理系统设计导引160

5.1并行概念160

5.2交换开关设计160

5.2.1交换开关的工作过程161

5.2.2 2x2交换开关161

5.2.3 2x2交换开关的设计162

5.3互连网络及其设计167

5.3.1互连函数介绍167

5.3.2动态互连网络171

5.3.3多级互连网络的设计180

5.4流水技术185

5.4.1流水概念及其分类186

5.4.2流水线的结构及其设计188

5.5无时钟处理器192

5.6阵列处理机设计195

5.6.1脉动阵列结构195

5.6.2阵列处理机设计步骤195

5.6.3一维线性阵列设计196

5.6.4二维阵列设计197

5.7多处理机中Cache一致性方法198

5.7.1 Cache不一致分析199

5.7.2监听一致性协议200

5.7.3 目录一致性协议201

5.8并行编译系统设计初步204

5.8.1并行程序设计语言204

5.8.2数据相关分析208

5.8.3程序优化213

习题215

第6章系统管理设计初步218

6.1操作系统概述218

6.1.1操作系统的概念218

6.1.2操作系统的结构219

6.1.3操作系统的形成和发展220

6.1.4操作系统的分类220

6.1.5进程222

6.2 Windows 98224

6.2.1 Intel CPU的工作模式224

6.2.2虚拟机和虚拟机管理器225

6.2.3 Windows 98的系统结构225

6.2.4 Windows 98的任务调度226

6.2.5 Windows 98的存储管理228

6.2.6 Windows 98的设备管理230

6.2.7 Windows 98的文件管理238

6.3 MINIX系统240

6.3.1 系统概述240

6.3.2 MINIX进程管理240

6.3.3 MINIX设备管理243

6.3.4 MINIX存储管理245

6.3.5 MINIX文件管理246

6.4实时操作系统248

6.4.1基本概念248

6.4.2实时操作系统的特点和功能249

6.4.3通用操作系统和实时操作系统的比较249

6.4.4实时操作系统的分类250

6.4.5实时操作系统的设计250

6.4.6实时操作系统的实现253

习题256

附录257

参考文献258