本書以當前主流微機技術為背景，全面介紹了計算機各功能子系統(tǒng)的邏輯結構、組成和工作機制。本書分為10章。第1章概述了計算機的基本概念和計算機系統(tǒng)結構、組成與實現(xiàn)的關系，分析了影響系統(tǒng)結構設計的主要因素；第2章以定點加、減、乘、除、移位運算邏輯以及溢出判斷邏輯為重點，深入討論運算器的設計與組織方法；第3章介紹了指令系統(tǒng)及其設計方法；第4章介紹了組合邏輯控制器和微程序控制器的組成和工作原理，揭示了指令的執(zhí)行流程；第5章著重討論了主存儲器的設計方法；第6章介紹了存儲系統(tǒng)的結構，重點討論了并行存儲器、Cache、虛擬存儲器和磁盤存儲器的組成結構和工作原理；第7章介紹了系統(tǒng)總線及其設計方法；第8章主要介紹了I/O接口的兩種工作方式中斷方式和DMA方式，討論了I/O接口的組成結構與實現(xiàn)方法；第9章著重討論了流水線技術的相關概念及實現(xiàn)思路，同時介紹了向量流水處理機、超標量和超流水處理機的結構和特點；第10章介紹了陣列處理機和多處理機系統(tǒng)的結構和特點�！ ”緯粌H描述計算機的組成與結構原理，強調系統(tǒng)級的整機概念，還突出硬件產品的觀念，強化硬件設計和應用。本書語言文字敘述簡潔流暢，沒有晦澀的術語，力求將艱深的理論問題描述得更加通俗易懂。與大多數(shù)同類教材不同，本書力爭把新技術融入其中，讓每一個閱讀本書的人都會有所收獲。 本書可作為大專院校計算機類、自動化控制類、電子技術類相關專業(yè)學生的教材，也可作為從事計算機專業(yè)的工程技術人員的參考書。
第1章計算機系統(tǒng)概述
1.1計算機系統(tǒng)的組成及其層次結構
1.1.1計算機系統(tǒng)的基本組成
1.1.2計算機的硬件系統(tǒng)
1.1.3計算機的軟件系統(tǒng)
1.1.4計算機系統(tǒng)的層次結構
1.1.5計算機系統(tǒng)的性能指標
1.2計算機系統(tǒng)結構、組成與實現(xiàn)
1.2.1計算機的系統(tǒng)結構、組成與實現(xiàn)的定義與內涵
1.2.2計算機的系統(tǒng)結構、組成與實現(xiàn)三者的相互影響
1.3計算機系統(tǒng)結構設計
1.3.1計算機系統(tǒng)的設計思路
1.3.2軟硬件取舍的基本原則
1.3.3影響計算機系統(tǒng)結構設計的主要因素
1.4計算機系統(tǒng)結構的分類及其發(fā)展 第1章計算機系統(tǒng)概述
1.1計算機系統(tǒng)的組成及其層次結構
1.1.1計算機系統(tǒng)的基本組成
1.1.2計算機的硬件系統(tǒng)
1.1.3計算機的軟件系統(tǒng)
1.1.4計算機系統(tǒng)的層次結構
1.1.5計算機系統(tǒng)的性能指標
1.2計算機系統(tǒng)結構、組成與實現(xiàn)
1.2.1計算機的系統(tǒng)結構、組成與實現(xiàn)的定義與內涵
1.2.2計算機的系統(tǒng)結構、組成與實現(xiàn)三者的相互影響
1.3計算機系統(tǒng)結構設計
1.3.1計算機系統(tǒng)的設計思路
1.3.2軟硬件取舍的基本原則
1.3.3影響計算機系統(tǒng)結構設計的主要因素
1.4計算機系統(tǒng)結構的分類及其發(fā)展
1.4.1并行性的概念
1.4.2并行處理系統(tǒng)與多機系統(tǒng)
1.4.3計算機系統(tǒng)結構的分類
1.4.4計算機系統(tǒng)結構的未來發(fā)展
1.5本章小結
習題1
第2章運算方法與運算器
2.1計算機中的數(shù)據(jù)表示
2.1.1計算機中常用數(shù)制
2.1.2非數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示
2.1.3帶符號數(shù)的表示
2.1.4定點數(shù)和浮點數(shù)
2.2定點數(shù)加、減法運算
2.2.1補碼定點加減運算方法
2.2.2溢出判斷與移位
2.3定點數(shù)乘、除法運算
2.3.1原碼一位乘法
2.3.2補碼一位乘法
2.3.3原碼一位除法
2.3.4補碼一位除法
2.4浮點運算介紹
2.4.1浮點數(shù)加減法
2.4.2浮點數(shù)乘除法
2.5運算器的組成與結構
2.5.1加法器
2.5.2算術邏輯單元
2.5.3定點運算器
2.5.4浮點運算器
2.6本章小結
習題2
第3章尋址方式與指令系統(tǒng)
3.1指令格式與指令系統(tǒng)設計
3.1.1指令格式
3.1.2指令字長
3.1.3指令的地址碼
3.1.4指令的操作碼
3.1.5指令系統(tǒng)設計
3.2指令和數(shù)據(jù)的尋址方式
3.2.1指令的尋址方式
3.2.2操作數(shù)的尋址方式
3.3指令類型
3.3.1數(shù)據(jù)傳送類指令
3.3.2算術邏輯運算類指令
3.3.3程序控制類指令
3.3.4輸入/輸出類指令
3.3.5串操作類指令
3.3.6其他指令
3.4CISC與RISC
3.4.1按CISC方向發(fā)展與改進指令系統(tǒng)
3.4.2按RISC方向發(fā)展與改進指令系統(tǒng)
3.4.3Intel80x86指令集的發(fā)展
3.5本章小結
習題3
第4章控制器
4.1控制器的功能、組成及類型
4.1.1控制器的功能
4.1.2控制器的組成
4.1.3控制器的類型
4.2時序控制與信息傳送
4.2.1時序系統(tǒng)的組成
4.2.2時序控制方式
4.2.3數(shù)據(jù)通路結構
4.2.4信息傳送及其微命令設置
4.2.5信息傳送控制方式
4.3指令的執(zhí)行流程
4.3.1指令執(zhí)行的基本步驟
4.3.2指令周期的設置
4.3.3取指令周期的操作流程
4.3.4指令執(zhí)行流程設計舉例
4.4組合邏輯控制器
4.4.1組合邏輯控制器的組成與運行原理
4.4.2組合邏輯控制器的設計
4.4.3組合邏輯控制器的時序系統(tǒng)
4.5微程序控制器
4.5.1微程序控制的基本原理
4.5.2微指令的編碼方式
4.5.3微地址的形成方式
4.5.4微指令格式的設計
4.5.5微程序設計
4.6IntelCPU內部組成的發(fā)展
4.6.1Intel8086的內部組成
4.6.2Intel80286的內部組成
4.6.3Intel80386的內部組成
4.6.4Intel80486的內部組成
4.6.5IntelPentium的內部組成
4.6.6IntelPentium4的內部組成
4.7本章小結
習題4
第5章主存儲器
5.1存儲器系統(tǒng)概述
5.1.1存儲器的分類
5.1.2存儲系統(tǒng)的層次結構
5.1.3存儲器的性能指標
5.2動態(tài)存儲單元與存儲芯片
5.2.1動態(tài)MOS存儲單元
5.2.2動態(tài)存儲器的刷新
5.2.3DRAM動態(tài)存儲器芯片
5.3半導體只讀存儲器與芯片
5.3.1只讀存儲器的分類
5.3.2E2PROM只讀存儲器
5.3.3Flash只讀存儲器
5.4主存儲器的設計與應用
5.4.1主存儲器設計的基本原則
5.4.2主存儲器的邏輯設計
5.4.3主存儲器與CPU的連接
5.5本章小結
習題5
第6章存儲器的結構
6.1并行主存儲器系統(tǒng)
6.1.1單體多字方式的并行主存系統(tǒng)
6.1.2多體交叉存取方式的并行主存系統(tǒng)
6.2高速緩沖存儲器（Cache）
6.2.1Cache的工作原理
6.2.2Cache與主存儲器的地址映像
6.2.3Cache的替換策略
6.2.4Cache的性能與結構
6.3虛擬存儲器
6.3.1虛擬存儲器概述
6.3.2頁式虛擬存儲器
6.3.3段式虛擬存儲器
6.3.4段頁式虛擬存儲器
6.3.5虛擬存儲器的工作過程
6.4輔助存儲器
6.4.1磁盤存儲器分類
6.4.2磁盤的結構與原理
6.4.3磁盤性能指標
6.4.4光盤
6.4.5U盤
6.5本章小結
習題6
第7章系統(tǒng)總線
7.1總線概述
7.1.1總線的功能
7.1.2系統(tǒng)總線的分類
7.1.3總線的性能指標
7.2系統(tǒng)總線的設計
7.2.1系統(tǒng)總線的帶寬
7.2.2系統(tǒng)總線的結構
7.2.3系統(tǒng)總線的時序控制
7.2.4總線的仲裁
7.3微型計算機的系統(tǒng)總線
7.3.1微型計算機的前端總線
7.3.2微型計算機的PCI總線
7.4本章小結
習題7
第8章輸入/輸出子系統(tǒng)
8.1I/O接口概述
8.1.1I/O接口的基本功能
8.1.2I/O接口的分類
8.1.3I/O接口技術的發(fā)展
8.2I/O接口與中斷方式
8.2.1中斷方式概述
8.2.2中斷請求
8.2.3中斷判優(yōu)邏輯的設計與實現(xiàn)
8.2.4中斷響應與中斷處理
8.2.5中斷接口的組成
8.2.6中斷控制器舉例Intel
8.2.7中斷接口舉例Intel8255和Intel
8.3I/O接口與DMA方式
8.3.1DMA方式的概念
8.3.2DMA傳送方式與過程
8.3.3DMA的硬件組織
8.3.4DMA控制器的組成
8.3.5DMA控制器舉例Intel
8.3.6DMA接口在磁盤系統(tǒng)中的應用
8.4I/O接口與通道方式
8.4.1通道的功能
8.4.2通道的類型
8.4.3通道的工作過程
8.5本章小結
習題8
第9章流水線技術
9.1流水線的工作原理
9.1.1指令解釋的一次重疊方式
9.1.2指令解釋的流水方式
9.1.3流水線的分類
9.1.4流水線性能分析
9.2流水線的相關性及其處理
9.2.1流水線的相關性
9.2.2流水線的相關性處理
9.2.3非線性流水線的調度
9.3向量流水處理機
9.3.1向量流水處理機的結構
9.3.2向量處理機的性能指標
9.4超標量與超流水線處理機
9.4.1超標量處理機
9.4.2超流水線處理機
9.4.3超標量流水技術的實例IntelPentium
9.5本章小結
習題9
第10章多處理機技術
10.1陣列處理機
10.1.1陣列處理機的結構
10.1.2陣列處理機的特點
10.1.3互連網絡及其實現(xiàn)
10.2多處理機系統(tǒng)
10.2.1多處理機系統(tǒng)的特點
10.2.2多處理機系統(tǒng)的分類
10.2.3多處理機的操作系統(tǒng)
10.3本章小結
習題10
參考文獻
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