電腦組成原理(第2版微課版高等學校電腦專業系列教材)
內容大鋼
本書以馮·諾依曼程序控制單處理器電腦的結構框架為主體，圍繞經典電腦組織設計實現的技術方法，闡述電腦的結構原理、組成實現等概念，以及數據表示、指令系統、數據校驗等電腦屬性，介紹電腦組成部件的功能與組織基礎、結構原理與工作機制、設計方法與實現邏輯。
本書包含電腦系統概論、電腦組成設計實現基礎、系統匯流排及其I/O介面、運算器及其設計實現、主存儲器及其組織實現、控制器及其設計實現、輸入輸出系統及其操作控制7章，可分為兩部分：第1、2章為第一部分，討論電腦組成設計實現的基礎；第3?7章為第二部分，討論電腦組成部件的設計實現。
本書依據本科院校應用型人才培養的目標要求和電腦硬體課程體系的組織配置，在總結編者長期教學經驗、借鑒國內外經典教材優點的基礎上，經過反覆研究和精心編寫而成。本書結構新穎，內容實用，層次有序，概念清晰，語言通俗，可作為高等院校電腦類專業本科生「電腦組成原理」課程的教材，也可作為有關專業研究生和相關領域科技人員的參考書。
作者介紹
編者:劉超//江愛文//彭雲//曲彥文|責編:龍啟銘//王玉梅
目錄
第1章 電腦系統概論
1.1 電腦及其發展與應用
1.1.1 電腦及其功能特點
1.1.2 電腦發展的歷史
1.1.3 未來電腦的發展
1.1.4 電腦應用
1.2 電腦的結構原理
1.2.1 電腦的工作原理
1.2.2 馮·諾依曼電腦體系結構
1.2.3 電腦功能部件簡介
1.3 電腦組成實現與性能分類
1.3.1 電腦組成與電腦實現
1.3.2 電腦組成層次與互連
1.3.3 電腦的主要性能指標
1.3.4 電腦的分類
1.4 電腦系統及其軟體
1.4.1 電腦系統及其軟硬體等效性
1.4.2 電腦軟體的分類
1.4.3 電腦系統的層次性
複習題
練習題
第2章 電腦組成設計實現基礎
2.1 數據表示與非數值數據編碼
2.1.1 數據表示與二進位編碼
2.1.2 非數值數據編碼
2.1.3 線性結構數據表示
2.2 數值數據表示
2.2.1 數值數據表示的相關概念
2.2.2 數值數據的表示格式
2.2.3 定點數的編碼及其數值範圍
2.2.4 定點機器數的比較與轉換
2.2.5 定點機器數符號擴展
2.2.6 浮點數的編碼與數值範圍
2.3 數據校驗的編解碼與實現
2.3.1 數據校驗及其基本思想
2.3.2 奇偶校驗碼
2.3.3 海明校驗碼
2.3.4 循環冗余校驗碼
2.4 指令格式與指令功能分類
2.4.1 指令及指令格式
2.4.2 指令格式的分類
2.4.3 指令系統及其指令功能分類
2.4.4 數據傳輸指令
2.4.5 運算操作指令
2.4.6 程序控制指令
2.5 定址方式與堆棧
2.5.1 定址方式及其分類
2.5.2 指令定址方式
2.5.3 操作數定址方式
2.5.4 堆棧及其定址實現
複習題
練習題
第3章 系統匯流排及其I/O介面
3.1 匯流排的基本概念
3.1.1 匯流排及其電路
3.1.2 匯流排的分類
3.1.3 匯流排的特性與性能指標
3.1.4 匯流排事務與數據傳送方式
3.2 系統匯流排特性與連接結構
3.2.1 數據交換過程與傳輸線分類
3.2.2 匯流排通信的定時方式
3.2.3 串列傳送的通信方式
3.2.4 匯流排仲裁及其仲裁方法
3.2.5 單處理器電腦的匯流排結構
3.3 系統匯流排I/O介面
3.3.1 I/O介面及其分類
3.3.2 I/O介面的功能與結構模型
3.3.3 串並行介面的組成結構
3.4 實用標準匯流排及其I/O介面
3.4.1 實用標準匯流排的發展歷程
3.4.2 主流實用匯流排標準簡介
3.4.3 典型實用介面標準簡介
複習題
練習題
第4章 運算器及其設計實現
4.1 二進位基本加法器及其進位邏輯
4.1.1 二進位基本加法器與串列加法器
4.1.2 並行加法器及其串列進位
4.1.3 先行進位及其層級分時
4.2 定點數加減運算及其邏輯實現
4.2.1 補碼加減的運算方法
4.2.2 補碼加減運算上溢判斷方法
4.2.3 補碼加減運算的邏輯實現
4.2.4 移碼加減運算及其邏輯實現
4.2.5 十進位加運算及其邏輯實現
4.3 定點數乘運算及其邏輯實現
4.3.1 乘法器種類與手工運算的改進
4.3.2 有符號數的移位與舍人規則
4.3.3 原碼一位乘法及其邏輯實現
4.3.4 補碼一位乘法及其邏輯實現
4.3.5 兩位乘運算方法
4.3.6 陣列乘法器
4.4 定點數除運算及其邏輯實現
4.4.1 除法器種類與手工運算的改進
4.4.2 原碼除法及其邏輯實現
4.4.3 補碼除法及其邏輯實現
4.4.4 陣列除法器
4.5 浮點數算術運算方法與邏輯運算實現
4.5.1 浮點數加減運算方法
4.5.2 浮點數乘除運算方法
4.5.3 邏輯運算及其實現
4.6 運算器組成及其組織結構
4.6.1 算術邏輯運算單元與部件
4.6.2 SN74181 ALU集成電路晶元
4.6.3 定點運算器組成及其組織結構
4.6.4 浮點運算器組成結構
複習題
練習題
第5章 主存儲器及其組織實現
5.1 存儲器與存儲系統的概述
5.1.1 存儲器的訪問與性能
5.1.2 存儲器的分類及其結構
5.1.3 存儲系統及其組織結構
5.1.4 二級結構存儲系統及其比較
5.1.5 半導體存儲器晶元的一般結構
5.2 MOS寫常態存儲器晶元
5.2.1 靜態存儲器晶元的結構原理
5.2.2 動態存儲器晶元的結構原理
5.2.3 靜態與動態存儲器晶元的比較
5.2.4 靜態存儲器晶元的讀寫周期
5.2.5 動態MOS存儲器的刷新
5.3 只讀、混合與高性能MOS存儲器晶元
5.3.1 只讀MOS存儲器晶元的結構原理
5.3.2 混合MOS存儲器晶元的結構原理
5.3.3 雙埠存儲器
5.3.4 相聯存儲器
5.3.5 動態MOS存儲器的新技術
5.4 主存儲器及其容量擴展組織
5.4.1 半導體存儲器晶元的特性與引腳
5.4.2 主機及其存儲器的組成結構
5.4.3 主存儲器模塊的組織
5.4.4 主存儲器實現及其與CPU的連接
複習題
練習題
第6章 控制器及其設計實現
6.1 控制器功能結構與實現方法
6.1.1 中央處理器的功能與結構
6.1.2 中央處理器中的寄存器
6.1.3 中央處理器的主要性能指標
6.1.4 控制器的功能與結構
6.1.5 控制信號序列發生器的實現方法
6.2 指令處理的數據通路、微操作與微命令
6.2.1 指令處理流程及其狀態轉換
6.2.2 指令處理的數據通路及其微操作
6.2.3 模型機及其微命令
6.3 時序信號體系及其控制實現
6.3.1 指令周期及其時段劃分
6.3.2 控制器時序控制
6.3.3 CPU內部時序信號體系
6.3.4 時序信號發生器
6.4 微程序設計技術
6.4.1 微指令及其基本格式
6.4.2 微程序及其與指令、微指令的關係
6.4.3 微命令的編碼方法
6.4.4 微指令格式的類型
6.4.5 微程序運行的控制方法
6.4.6 微程序設計
6.5 硬布線控制器與微程序控制器
6.5.1 硬布線控制器
6.5.2 微程序控制器
6.5.3 微程序控制器與硬布線控制器的比較
6.6 控制信號序列發生器設計
6.6.1 模型機指令及其控制信號序列
6.6.2 組合邏輯控制信號序列發生器設計
6.6.3 存儲邏輯控制信號序列發生器設計
複習題
練習題
第7章 輸入輸出系統及其操作控制
7.1 輸入輸出系統概述
7.1.1 外圍設備的分類與特性
7.1.2 輸入輸出系統及其結構功能
7.1.3 輸入輸出的過程與指令
7.1.4 輸入輸出控制的發展歷程
7.1.5 輸入輸出系統的工作方式
7.2 中斷及其實現的結構原理
7.2.1 中斷與中斷源
7.2.2 中斷請求
7.2.3 中斷響應
7.2.4 中斷服務返回與中斷過程結構
7.3 輸入輸出操作的控制方式
7.3.1 程序查詢控制方式
7.3.2 程序中斷控制方式
7.3.3 直接存儲訪問控制方式
7.3.4 通道控制方式
7.4 輸入設備
7.4.1 鍵盤
7.4.2 掃描儀
7.4.3 數碼相機
7.4.4 其他輸入設備
7.5 輸出設備
7.5.1 印表機
7.5.2 顯示器
7.6 存�
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