章 概述 1
1.1 计算机的定义和特 1
1.1.1 什么是计算机 1
1.1.2 计算机的特 1
1.2 计算机的发展历程 2
1.2.1 电子计算机的诞生 2
1.2.2 代计算机 3
1.2.3 第二代计算机 3
1.2.4 第三代计算机 3
1.2.5 第四代计算机 4
1.2.6 新一代计算机 6
1.2.7 我国计算机的发展 6
1.3 计算机的组成与结构 7
1.3.1 计算机系统的层次结构 7
1.3.2 计算机硬件 8
1.3.3 计算机软件 9
1.4 计算机的分类与应用 11
1.4.1 计算机的分类 11
1.4.2 计算机应用 12
题1 14
第2章 数据的表示 15
2.1 数据、信息和媒体 15
2.1.1 数据 15
2.1.2 信息 16
2.1.3 媒体 16
2.2 数字化信息编码 16
2.3 数值数据的编码表示 18
2.3.1 进位计数制及其各进位制数之间的转换 18
2.3.2 定点与浮点表示 22
2.3.3 编码系统 23
2.3.4 无符号数的编码表示 28
2.3.5 浮点数的编码表示 28
2.3.6 十进制数的二进制编码表示 34
2.4 非数值数据的编码表示 36
2.4.1 逻辑数据 36
2.4.2 西文字符 36
2.4.3 汉字字符 38
2.4.4 多媒体信息 40
2.5 二进制信息的计量单位 42
2.6 数据校验码 43
2.6.1 奇偶校验码 44
2.6.2 海明校验码 45
2.6.3 循环冗余校验码 48
题2 51
第3章 运算器与运算方 53
3.1 基本组成 53
3.2 算术与逻辑单元 54
3.2.1 半加器与全加器 54
3.2.2 串行进位与并行进位 55
3.2.3 alu部件 58
3.3 定点数加、减运算 62
3.3.1 补码定点数加、减 62
3.3.2 原码定点数加、减 65
3.4 定点数乘运算 66
3.4.1 原码一位乘 66
3.4.2 原码二位乘 69
3.4.3 补码一位乘 70
3.4.4 补码二位乘 73
3.4.5 阵列乘器 74
3.5 定点数除运算 75
3.5.1 原码除运算 75
3.5.2 补码除运算 80
3.5.3 阵列除器 82
3.6 浮点数运算 83
3.6.1 浮点数加、减运算 83
3.6.2 浮点数乘、除运算 86
3.7 十进制数的加、减运算 89
题3 92
第4章 存储系统 94
4.1 存储器概述 94
4.1.1 存储器的主要能指标 94
4.1.2 存储器分类 94
4.1.3 存储器结构 95
4.2 半导体读/写存储器 97
4.2.1 基本存储单元 97
4.2.2 半导体ram芯片 99
4.3 半导体只读存储器 108
4.3.1 掩模只读存储器(masked rom) 108
4.3.2 可编程rom(prom) 108
4.3.3 可擦除和可编程的rom(eprom) 109
4.3.4 电擦除电改写只读存储器(eeprom) 110
4.4 高速缓冲存储器 110
4.4.1 工作 110
4.4.2 映射方式 111
4.4.3 替换算 113
4.4.4 “cache―主存”内容的一致问题 115
4.4.5 cache 结构举例 115
4.5 虚拟存储器 117
4.5.1 虚拟存储器的功能 117
4.5.2 虚拟存储器的基本管理方 117
4.6 辅助存储器 121
4.6.1 磁表面存储器 121
4.6.2 光盘存储器 128
题4 130
第5章 指令系统 132
5.1 指令格式与指令长度 132
5.1.1 指令格式 132
5.1.2 指令长度 133
5.2 寻址方式 133
5.3 指令类型 136
5.4 堆栈和堆栈存取方式 138
5.5 指令系统举例 140
5.5.1 ibm 370系列机指令格式 140
5.5.2 pdp-11机指令格式 141
5.5.3 pentium机指令系统 141
5.5.4 powerpc机指令系统 143
5.6 cisc与risc指令 145
5.7 mmx技术 146
题5 150
第6章 处理机组织 151
6.1 cpu的结构与功能 151
6.1.1 cpu的组成与作 151
6.1.2 cpu时序控制方式 154
6.1.3 cpu控制流程 155
6.1.4 控制器的组成 156
6.1.5 一条完整指令的执行 157
6.1.6 cpu能设计 158
6.1.7 典型cpu举例――pentium和power pc微处理器 162
6.2 组合逻辑控制与pla控制 164
6.2.1 组合逻辑控制 165
6.2.2 pla控制 166
6.3 微程序控制 168
6.3.1 wilkes微程序控制 168
6.3.2 基本概念 169
6.3.3 微指令的格式与编码 170
6.3.4 微指令地址的生成 172
6.3.5 微程序设计举例 173
6.3.6 微程序应用 176
6.4 微处理器的若干新技术 177
6.5 新技术应用实例――core(酷睿)微处理器系列 179
6.5.1 core 2微处理器 179
6.5.2 core i7/i5/i3系列微处理器 180
题6 182
第7章 线及线互连结构 185
7.1 线的基本概念 185
7.1.1 线的特和分类 185
7.1.2 系统线的组成 186
7.1.3 线的数据传输方式 187
7.2 线设计的要素 188
7.2.1 信号线类型 188
7.2.2 线裁决 189
7.2.3 定时方式 193
7.2.4 线事务类型 198
7.2.5 影响线带宽的因素 199
7.3 线接单元 200
7.4 线标准 200
7.4.1 isa线 201
7.4.2 eisa线 202
7.4.3 vl线(vesa线) 202
7.4.4 pci线和pci-线 202
7.4.5 scsi线 209
7.4.6 eia-232-d线 212
7.4.7 usb通用串行线 213
7.4.8 ieee 1394线 215
7.4.9 pci-express线 217
7.5 多线分级结构 219
7.5.1 单线结构 219
7.5.2 双线结构 220
7.5.3 三线结构 220
7.5.4 多线分级结构举例 222
题7 225
第8章 输入/输出设备 227
8.1 输入/输出设备的分类与特点 227
8.1.1 分类 227
8.1.2 特点 228
8.2 输入设备 228
8.2.1 键盘 228
8.2.2 鼠标 229
8.3 打印机 230
8.3.1 打印机的种类 230
8.3.2 点阵打印机 231
8.3.3 激光打印机 232
8.4 显示器 234
8.4.1 监视器 234
8.4.2 光栅扫描显示器工作 236
8.4.3 ibm pc图形显示器 237
题8 238
第9章 输入/输出组织 239
9.1 i/o接 239
9.1.1 i/o接的功能 239
9.1.2 i/o接的结构 241
9.1.3 i/o接的分类 241
9.2 i/o设备的寻址 242
9.2.1 作系统在i/o中的作用 242
9.2.2 i/o端的编址 243
9.3 i/o数据传送控制方式 246
9.3.1 i/o数据传送控制方式的类型 246
9.3.2 程序直接控制方式 247
9.4 程序中断方式 249
9.4.1 中断的概念 249
9.4.2 中断的分类 250
9.4.3 中断系统的基本职能和结构 252
9.4.4 中断过程 254
9.5 直接存储器存取(dma)方式 260
9.5.1 三种dma方式 261
9.5.2 dma接的结构和功能 262
9.5.3 dma作步骤 264
9.5.4 dma与存储器系统 265
9.6 通道和i/o处理器方式 266
9.6.1 通道的基本概念 266
9.6.2 通道的种类 267
9.6.3 通道程序 268
9.6.4 i/o处理机 270
9.7 外部接 270
9.7.1 串行接 271
9.7.2 并行接 274
题9 274
0章 计算机硬件技术的发展 277
10.1 并行处理 277
10.1.1 发展历程、分类与应用 277
10.1.2 阵列机 278
10.1.3 多处理机系统 281
10.1.4 分布式系统 284
10.2 新一代计算机 285
10.2.1 生物计算机 286
10.2.2 超导计算机 287
10.2.3 量子计算机 288
10.2.4 纳米计算机 289
10.2.5 光计算机 290
题10 291
参文献 292
