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第1章 概述1

1.1 计算机系统的组成1

1.1.1 计算机的硬件系统2

1.1.2 计算机的软件系统3

1.1.3 计算机系统的层次结构4

1.2 计算机的结构特点5

1.2.1 冯·诺依曼（Von Neumann）型计算机的结构与分类6

1.2.2 非冯·诺依曼型计算机的结构与分类6

1.3 计算机的性能7

习题18

第2章 计算机中的信息及编码表示10

2.1 计算机信息的分类10

2.2 信息的数字化编码表示10

2.2.1 数值信息的表示10

2.2.2 非数值信息的表示15

2.2.3 控制信息的表示19

习题219

第3章 运算方法与运算器21

3.1 运算的基础21

3.1.1 逻辑运算及算术逻辑单元ALU21

3.1.2 移位操作及移位寄存器22

3.1.3 计数操作及计数器23

3.1.4 取反、取补操作及取补器23

3.2 定点数的加减运算及实现24

3.2.1 补码的加减运算及溢出判断24

3.2.2 加减运算的实现27

3.2.3 并行加法器与先行进位链28

3.2.4 二—十进制数运算及加法器28

3.3 定点数乘法运算及实现29

3.3.1 原码乘法及实现29

3.3.2 补码乘法及实现32

3.3.3 阵列乘法器34

3.4 定点数除法运算及实现35

3.4.1 原码除法及实现35

3.4.2 补码除法及实现38

3.4.3 阵列除法器39

3.5 定点运算器的组成40

3.5.1 运算器的内部总线40

3.5.2 带累加器的运算器42

3.5.3 单总线移位乘除的运算器43

3.5.4 三总线阵列乘除的运算器44

3.6 浮点算术运算及浮点运算器45

3.6.1 浮点加减运算45

3.6.2 浮点乘法运算47

3.6.3 浮点除法运算47

3.6.4 浮点运算器举例47

习题349

第4章 指令系统50

4.1 指令50

4.1.1 指令字格式50

4.1.2 寻址方式51

4.1.3 指令类型53

4.2 指令系统举例55

4.2.1 寻址方式55

4.2.2 传送类指令58

4.2.3 算术运算类指令62

4.2.4 逻辑运算类指令64

4.2.5 程序控制类指令66

4.2.6 处理器控制指令72

4.3 指令系统的发展73

4.3.1 CISC指令系统的发展73

4.3.2 RISC指令系统74

习题474

第5章 控制方式与控制器76

5.1 基本概念76

5.1.1 控制器的功能76

5.1.2 控制器的组成76

5.1.3 指令执行流程78

5.1.4 控制器的分类79

5.1.5 控制器的时序系统与控制方式80

5.2 组合控制逻辑82

5.2.1 模型机的指令系统与寻址方式82

5.2.2 模型机的CPU及硬件组织83

5.2.3 模型机的时序系统84

5.2.4 组合逻辑控制器设计步骤85

5.2.5 模型机组合逻辑控制器的设计85

5.3 微程序控制89

5.3.1 微程序控制的基本概念89

5.3.2 微指令的编码方式90

5.3.3 微程序控制器的组成和工作过程92

5.3.4 微地址产生方式93

5.3.5 微程序的时序控制94

5.3.6 微程序应用95

5.4 模型机微程序控制单元的设计95

5.4.1 模型机微指令的设计95

5.4.2 模型机的微程序编制与代真98

习题599

第6章 存储系统103

6.1 存储器的基本概念103

6.1.1 存储器分类103

6.1.2 主存储器的技术指标104

6.1.3 存储器的层次结构105

6.1.4 主存储器的基本组成106

6.2 半导体存储器108

6.2.1 MOS型静态RAM108

6.2.2 动态RAM111

6.2.3 只读存储器ROM115

6.3 主存储器与CPU的连接117

6.3.1 存储器容量的扩充方法117

6.3.2 存储器与CPU的连接方法119

6.4 提高存储器性能的方法119

6.4.1 并行存储器119

6.4.2 高速缓冲（Cache）存储器121

6.4.3 虚拟存储器127

6.5 辅助存储器130

6.5.1 概述130

6.5.2 磁记录原理和记录方式132

6.5.3 硬磁盘存储器134

6.5.4 光盘存储器138

习题6139

第7章 总线系统141

7.1 总线概述141

7.1.1 总线的概念141

7.1.2 总线的分类141

7.1.3 总线的主要参数142

7.1.4 总线的特性143

7.1.5 总线的标准144

7.2 系统总线的组成145

7.2.1 系统总线的信号组成145

7.2.2 总线的连接方式146

7.3 系统总线的操作时序与方式147

7.4 总线争用与仲裁控制148

7.4.1 总线的控制权148

7.4.2 总线判优和仲裁149

习题7151

第8章 输入输出系统153

8.1 外部设备种类与接口153

8.1.1 主机与外部设备的连接153

8.1.2 输入输出设备概述153

8.1.3 外部设备接口155

8.1.4 接口寻址157

8.1.5 I/O控制方式157

8.2 CPU程序控制159

8.2.1 基本概念159

8.2.2 程序查询方式接口与程序结构160

8.2.3 程序中断方式163

8.3 直接存储器DMA访问方式170

8.3.1 基本概念170

8.3.2 DMA传送过程171

8.3.3 基本的DMA控制器172

8.4 输入输出处理机方式174

8.4.1 基本概念174

8.4.2 通道处理机方式176

8.4.3 外围处理机（peripheral processor unit,PPU）方式177

习题8178

第9章 计算机组装181

9.1 多媒体计算机的硬件组成181

9.2 计算机硬件的安装186

9.2.1 安装步骤186

9.2.2 硬件各部分的安装186

9.3 计算机软件安装192

9.3.1 CMOS设置概述192

9.3.2 系统的启动194

9.3.3 操作系统安装194

9.3.4 驱动程序安装200

习题9211

参考文献212