计算机组成原理

内容简介

《计算机组成原理（第3版）/中国高等学校计算机科学与技术专业（应用型）规划要介绍了计算机的基本组成和工作原理。全书共分10章，分别介绍计算机的基本特、布尔代数与逻辑电路、数据表示、运算方法和运算器、指令系统、存储系统、控制器、外围设备、输入输出系统和计算机发展展望。　　《计算机组成原理（第3版）/中国高等学校计算机科学与技术专业（应用型）规划教材》整体结构清晰，内容充实，概念清楚，突出，深入浅出。为了方便学生理解掌握所学知识，《计算机组成原理（第3版）/中国高等学校计算机科学与技术专业（应用型）规划教材》还列举了丰富的实例加以说明。　　《计算机组成原理（第3版）/中国高等学校计算机科学与技术专业（应用型）规划教材》在写作过程中注重内容的、实用，强调基础知识、基本原理和基本技能。　　《计算机组成原理（第3版）/中国高等学校计算机科学与技术专业（应用型）规划教材》可作为应用型院校计算机、软件工程及其相关专业的计算机原理课程教材，也可供工程技术人员学机知识时参考。

目录

第1章绪论1;1.1计算机的基本特1;1.1.1制数据2;1.1.2存储程序2;1.1.3逻辑运算2;1.1.4高速电子开关电路2;1.1.5数字编码技术2;1.2计算机的基本组成3;1.2.1基本组成原理3;1.2.2CPU、主机与输入输出设备5;1.2.3存储器6;1.2.线6;1.3计算机系统7;1.3.1计算机系统组成7;1.3.2计算机层次结构8;1.4计算机分类8;1.5计算机发展简史10;1.6微处理器发展的启示11;1.7计算机的应用13;1.7.1科学计算、工程设计13;1.7.2数据处理13;1.7.3实时控制13;1.7.4辅助设计14;1.7.5人工智能14;/span>14;*第2章布尔代数与逻辑电路15;2.1布尔代数基本逻辑运算15;2.1.1“与”逻辑15;2.1.2“或”逻辑16;2.1.3“非”逻辑16;2.2布尔代数的基本公式16;2.2.1基本公式16;2.2.2三个重要规则17;2.3逻辑函数及其表示方法18;2.3.1逻辑函数18;2.3.2逻辑函数表示法18;2.3.3逻辑函数化简19;2.4基本逻辑电路20;2.4.1门电路21;2.4.2触发器第1;2.5基本逻辑部件24;2.5.1寄存器24;2.5.2计数器25;2.5.3译码器26;2.5.4多路数据选择器27;/span>28;计算机组成原理(第3版) 目录 第3章数据表示30;3.1计数制30;3.1.1制计数制30;3.1.2制计数制31;*3.1.3制计数制31;*3.1.4在计算机中为什么采用制数32;3.2不同数制间数据的转换33;3.2.1制整数转换为制整数33;3.2.2制小数转换为制小数34;3.2.3制数转换为制数35;*3.2.4任意两制数间的转换35;3.3制数据编码36;3.3.1有权码方案37;*3.3.2无权码方案38;3.4字符编码39;3.4.1ASCII字符编码39;3.4.2EBCDIC码40;3.4.3字符串40;3.5汉字编码41;3.5.1汉字输入码41;3.5.2国标码与内码42;3.5.3汉字输出码44;3.6机器数及其编码45;3.6.1定点小数编码46;3.6.2定点整数编码49;3.6.3浮点数编码51;3.7数据校验码53;3.7.1奇偶校验码54;*3.7.2海明校验码55;*3.7.3循环冗余校验码57;/span>60;第4章运算方法与运算器62;4.1定点加减法运算62;4.1.1补码加减法运算63;4.1.2溢出的产生及判别64;4.1.3全加器与加法装置65;4.2定点乘法运算70;4.2.1一位原码乘法70;*4.2.2两位原码乘法72;4.3定点除法运算75;4.3.1原码恢复余数除法75;4.3.2加减交替法除法78;4.4逻辑运算80;4.4.1逻辑乘法81;4.4.2逻辑加法81;4.4.3求反操作81;4.4.4异或运算82;4.5位片结构定点运算器82;4.5.1位片运算器电路Am 290183;*4.5.2先位电路Am 290286;*4.5.3多片Am 2901组成的位片结构运算器87;4.6浮点加减法运算89;4.6.1运算规则及算法89;4.6.2浮点加减法运算流程91;4.6.3浮点加减法装置及流水线结构运算器93;4.7浮点乘除法运算94;4.7.1浮点乘法94;*4.7.2浮点除法96;/span>98;第5章指令系统100;5.1指令格式100;5.1.1指令字101;5.1.2指令操作码及其扩展技术103;5.1.3地址码与数据字长104;5.2寻址方式105;5.2.1存储器寻址方式105;5.2.2寄存器寻址方式108;5.2.3立即数寻址方式110;5.2.4堆栈寻址方式110;5.3指令类型112;5.3.1按操作数据类型分类112;5.3.2按指能分类113;5.4小型机指令系统举例114;5.4.1PDP11计算机简介114;5.4.2单操作数指令114;5.4.3双操作数指令117;*5.5大型机指令系统举例118;5.5.1IBM 360/370计算机简介118;5.5.2指令格式119;5.5.3指令举例121;5.6微型机指令系统举例1第1;5.6.1IBM PC计算机及Pentium Ⅳ处理器简介1第1;5.6.2Intel 8086指令格式123;5.6.3Intel 8086指令的寻址方式125;5.6.48086 指令系统127;5.7机器语言与汇编语言128;5.7.1Intel 8086汇编标记与运算符128;5.7.2汇编语句129;*5.8汇编语言程序设计和上机调试130;5.8.1一般程序的设计步骤130;5.8.2汇编语言程序的调试与运行131;5.9精简指令系统计算机132;5.9.1MIPS指令格式133;5.9.2MIPS指令分类134;/span>136;第6章存储系统138;6.1存储器的基本特138;6.1.1主存储器的特138;6.1.2辅助存储器的特139;6.1.3主存储器的主要技术指标139;6.2半导体存储器的基本记忆单元140;6.2.1存储器的记忆单元140;6.2.2只读存储器的记忆单元142;6.2.3闪速存储器144;6.3主存储器的组成和工作原理144;6.3.1主存储器概述144;6.3.2RAM集成电路145;6.3.3半导体存储器的组成147;6.3.4存储器控制149;*6.3.5存储器读写时序151;6.4高速存储器152;*6.4.1新型ＲＡＭ芯片技术153;6.4.2并行存储结构154;6.4.3高速缓冲存储器及分级存储体系155;6.5高速缓冲存储器156;6.5.1高速缓冲存储器工作原理156;*6.5.2高速缓冲存储器组织157;6.6虚拟存储器161;6.6.1基本原理161;6.6.2页式虚拟存储器162;*6.6.3段式虚拟存储器163;*6.6.4段页式虚拟存储器165;6.7存储保护165;6.7.1存储区保护165;6.7.2访问方式保护　167;/span>167;第7章控制器169;7.1指令执行过程169;7.2控制器能和组成170;7.2.1控制器能170;7.2.2控制器的基本组成171;7.3处理线及数据通路176;7.3.1ALU为中心的数据通路177;7.3.2单线CPU结构177;7.4组合逻辑控制器179;7.4.1组合逻辑控制器的特征179;*7.4.2组合逻辑控制器设计原理179;*7.4.3可编程序逻辑阵列控制器183;7.5微程序控制器184;7.5.1微程序设计的基本原理184;7.5.2微指令方案187;*7.5.3微程序设计的基本问题189;*7.6微程序的顺序控制191;7.6.1后继微地址的增量方式191;7.6.2后继微地址的断定方式192;7.6.3顺序控制部件Am 2910193;*7.7微程序设计举例197;7.7.1指令流程图197;7.7.2微程序控制器逻辑图197;7.7.3微程序编码198;7.8指令流水线结构199;/span>201;第8章外围设备203;8.1外围设备的种类和特203;8.1.1外围设备的分类203;8.1.2外围设备工作的特204;8.2常用输入设备205;8.2.1键盘206;8.2.2鼠标207;8.2.3扫描仪208;8.3显示设备209;8.3.1显示设备的分类和基本概念209;8.3.2字符显示器211;8.4打印装置214;841点阵式打印机214;8.4.2激光打印机215;8.4.3喷墨打印机216;8.4.4汉字的显示与打印217;8.5磁表面外存储器218;8.5.1存储原理和记录方式218;8.5.2磁盘存储器第13;*8.5.3软磁盘存储器第18;*8.5.4磁带存储器233;*8.5.5磁盘阵列236;8.6光盘存储器237;8.7固态盘239;8.7.1固态盘的分类及特点239;*8.7.2基本结构240;*8.8通信设备240;8.8.1调制解调器240;8.8.2模/数与数/模转换装置241;/span>243;第9章输入输出系统与控制245;9.1系线245;9.1.1系线结构245;9.1.2247;9.1.线通信方式249;9.2微线250;9.2.1S10线251;9.2.2ST线251;9.2.3IBM P线251;9.2.4IS线251;9.2.5EIS线252;9.2.6RS232线253;9.2.7IEEE48线254;9.2.8IDE磁盘接口255;*9.2.9SCS线255;9.2.10PC线257;*9.2.11串线USB258;9.3基本I/O接口组成和工作原理261;9.3.1设备选择电路261;9.3.2数据缓冲寄存器262;9.3.3设备工作状态262;9.3.4传输中断的请求与屏蔽263;9.4输入输出控制方式264;9.4.1程序查询方式264;9.4.2程序中断方式265;9.4.3直接存储器访问方式266;*9.4.4输入输出式267;9.5中断系统269;9.5.1为什么要设置中断269;9.5.2CPU响应中断的条件271;9.5.3中断周期272;9.5.4优先排队器及编码电路273;9.5.5中断处理过程276;9.5.6中断级及中断嵌套277;9.6DMA控制方式279;9.6.1DMA基本概念279;9.6.2DMA的工作方式280;9.6.3DMA控制器的组成280;9.6.4DMA数据传送过程281;*9.6.5通用DMA接口Intel 8257282;9.7通用并行接口286;9.7.1分类286;9.7.2基本的并行接口电路287;*9.7.3可编程序并行接口288;9.8串行通信与通用串行接口293;9.8.1串行通信方式294;*9.8.2可编程序串行接口294;/span>300;第10章计算机发展展望302;10.1计算机发展的重大事件302;10.2中国计算机事业发展中重大事件306;*10.3并行处理技展308;10.3.1超标量处理机308;10.3.2超流水线处理机309;10.3.3大规模并行处理系统MPP311;*10.4智能计算展311;10.4.1数据流计算机312;10.4.2数据库机与知识库机313;10.5分布式计算机系统与机群系统313;10.5.1分布式计算机系统313;10.5.2计算机支持的协同工作314;10.5.3机群系统（Cluster）314;10.6计算机网络315;10.7多媒体计算机315;参考文献316