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第1章 计算机概述1

1.1 计算机的基本结构1

1.1.1 冯·诺伊曼计算机基本结构1

前言1

1.1. 2计算机的基本组成及功能2

1.2 计算机系统的组成4

1.2.1 硬件与软件4

1.2.2 计算机系统的基本组成5

1.3 微型计算机的产生和发展5

1.3.1 第一台微型计算机的诞生5

1.3.2 微型计算机的发展阶段6

1.4.1 微型计算机的主要特点7

1.4 微型计算机的特点与分类7

1.4.2 微型计算机的分类8

1.4.3 微型计算机的主要技术指标8

1.5 微型计算机的基本结构9

1.6 微型计算机的应用11

1.6.1 科学计算和信息处理12

1.6.2 辅助设计和辅助制造12

1.6.3 测控领域12

1.6.4 网络通信13

1.6.5 人工智能14

1.7 习题14

2.1.1 十进制数的表示16

2.1 进位计数制16

第2章 数制与编码16

2.1.2 二进制数的表示17

2.1.3 其他进制数的表示19

2.2 数制转换20

2.2.1 二进制数与十进制数的转换20

2.2.2 八进制、十六进制与二进制间的转换22

2.3 带符号数的代码表示22

2.3.1 真值与机器数23

2.3.2 原码23

2.3.3 反码24

2.3.4 补码24

2.3.5 机器数的加、减运算25

2.4.1 数的定点表示27

2.4 数的定点表示和浮点表示27

2.4.2 数的浮点表示28

2.5 数码和字符的代码表示29

2.5.1 十进制数的二进制编码29

2.5.2 可靠性编码31

2.5.3 字符代码36

2.6 数值的机器运算37

2.6.1 定点加减运算37

2.6.2 带符号数的移位和舍入操作40

2.6.3 定点乘法运算41

2.6.4 定点除法运算46

2.6.5 规格化浮点运算49

2.7 习题52

第3章 逻辑代数基础54

3.1 逻辑代数的基本原理54

3.1.1 逻辑代数的基本运算54

3.1.2 逻辑代数的基本公式、规则55

3.1.3 基本逻辑电路57

3.2 逻辑函数表达式的形式60

3.2.1 基本形式61

3.2.2 标准形式61

3.3 逻辑函数的化简62

3.3.1 公式法化简逻辑函数63

3.3.2 卡诺图化简逻辑函数64

3.4 习题69

第4章 存储系统71

4.1 存储器概述71

4.1.1 存储器分类71

4.1.2 存储器的分级结构72

4.1.3 主存储器的技术指标72

4.2 随机读写存储器73

4.2.1 SRAM存储器73

4.2.2 DRAM存储器78

4.2.3 高性能的主存储器80

4.3 只读存储器和闪速存储器82

4.3.1 只读存储器82

4.4.1 Cache的基本原理83

4.4 Cache存储器83

4.3.2 闪速存储器83

4.4.2 替换策略85

4.4.3 Cache的写操作策略86

4.5 虚拟存储器86

4.5.1 虚拟存储器的基本概念86

4.5.2 页式虚拟存储器88

4.5.3 段式虚拟存储器89

4.5.4 段页式虚拟存储器90

4.5.5 替换算法91

4.6 内存的分类和使用91

4.6.1 按内存的外观分类91

4.6.2 按运行特征分类92

4.6.3 内存条的结构94

4.7 磁带存储器95

4.8 磁盘存储器98

4.9 光盘存储器100

4.10 习题101

第5章 指令系统103

5.1 指令格式与寻址方式103

5.1.1 指令格式103

5.1.2 简单寻址方式104

5.1.3 一般寻址方式106

5.2 指令的种类108

5.3 指令执行方式112

5.4.1 RISC的产生和发展115

5.4 精简指令系统计算机（RISC）技术115

5.4.2 RISC的主要特点116

5.4.3 RISC和CISC的比较116

5.5 8086/8088的指令系统117

5.5.1 数据传送指令117

5.5.2 算术运算指令120

5.5.3 逻辑运算和移位指令126

5.5.4 串操作指令128

5.5.5 转移指令131

5.5.6 处理器控制指令135

5.6 习题136

6.1 中央处理器的功能与组成139

第6章 中央处理器139

6.1.1 中央处理器的功能140

6.1.2 中央处理器的结构140

6.2 控制器的功能与结构143

6.2.1 控制器的功能143

6.2.2 控制器的结构145

6.3 时序147

6.3.1 时序控制方式148

6.3.2 多级时序的建立149

6.3.3 典型的指令周期151

6.4 典型微处理器152

6.4.1 80386微处理器153

6.4.2 Pentium微处理器159

6.4.3 Power PC 620与Alpha 21164微处理器162

6.5 习题163

第7章 中断系统165

7.1 中断的基本概念165

7.1.1 中断问题的提出165

7.1.2 中断的作用166

7.1.3 中断过程166

7.1.4 中断源和中断类型167

7.1.5 单级中断与多级中断168

7.2 中断结构168

7.2.1 中断请求的提出和屏蔽168

7.2.2 中断请求的传送和中断的优先排队169

7.3 中断响应及响应的条件171

7.4 向量中断173

7.5 中断服务处理175

7.6 可编程中断控制器8259A176

7.7 8086的中断结构184

7.7.1 8086的中断类型184

7.7.2 中断向量和中断向量表186

7.7.3 8086的中断响应过程187

7.8 习题188

第8章 系统总线190

8.1 总线的出现190

8.2 总线的分类191

8.3.1 总线特性192

8.3 总线特性及性能指标192

8.3.2 总线性能指标193

8.3.3 总线标准194

8.4 总线结构194

8.4.1 单总线结构194

8.4.2 多总线结构195

8.5 总线判优控制196

8.6 总线通信控制197

8.7 MultiBus总线201

8.8 ISA和EISA总线205

8.9 VESA、PCI和FutureBus＋总线208

8.10.1 通用串行总线（USB）210

8.10 外部总线210

8.10.2 串行标准总线RS-232C213

8.10.3 其他外部总线217

8.11 习题219

第9章 输入输出系统220

9.1 程序直接控制方式220

9.2 程序中断控制方式221

9.2.1 单级程序中断222

9.2.2 多级程序中断222

9.3 DMA输入输出方式224

9.3.1 DMA方式224

9.3.2 DMA的数据传送方式224

9.4.1 通道组织和I/O操作管理227

9.4 通道和I/O处理机方式227

9.4.2 通道的类型228

9.5 I/O处理机方式229

9.6 DMA控制器8237A231

9.6.1 8237A的内部结构及与外部的连接231

9.6.2 8237A的引脚特性232

9.6.3 8237A的内部寄存器233

9.7 习题238

第10章 外部设备239

10.1 显示器239

10.1. 1 CRT显示器239

10.1. 2液晶显示器243

10.2.1 键盘246

10.2 键盘、鼠标、扫描仪246

10.2.2 鼠标247

10.2.3 扫描仪248

10.3 打印机250

10.3.1 针式打印机250

10.3.2 喷墨打印机253

10.3.3 激光打印机255

10.4 声卡与音箱258

10.4.1 声卡258

10.4.2 音箱260

10.5 习题261

参考文献262