計算機組成原理

前言
第1章 計算機系統(tǒng)概論
1.1 計算機的發(fā)展與應用
1.1.1 計算機的產(chǎn)生
1.1.2 計算機的發(fā)展
1.1.3 微型計算機的產(chǎn)生與發(fā)展
1.1.4 計算機的應用
1.1.5 計算機的未來展望
1.2 計算機的基本組成
1.2.1 計算機軟、硬件的概念
1.2.2 計算機硬件的基本組成
1.2.3 指令與軟件
1.2.4 計算機的工作過程
1.3 計算機系統(tǒng)簡介
1.3.1 計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
1.3.2 計算機組成與計算機體系結(jié)構(gòu)
1.4 計算機主要性能指標
1.4.1 CPU的相關(guān)指標
1.4.2 存儲器的相關(guān)指標
1.4.3 計算機系統(tǒng)的相關(guān)指標
本章小結(jié)
習題1
第2章 計算機邏輯部件基礎
2.1 數(shù)字電路基礎
2.1.1 半導體材料和晶體二極管簡介
2.1.2 雙極型三極管的結(jié)構(gòu)及其伏安特性
2.1.3 MOS管的結(jié)構(gòu)及其工作特性
2.2 布爾代數(shù)與門電路
2.2.1 布爾代數(shù)
2.2.2 基本邏輯運算與復合邏輯運算
2.2.3 門電路
2.3 組合邏輯電路
2.3.1 加法器
2.3.2 譯碼器
2.3.3 多路選擇器
2.4 時序邏輯電路
2.4.1 觸發(fā)器
2.4.2 計數(shù)器
2.5 數(shù)字系統(tǒng)設計簡介
2.5.1 數(shù)字系統(tǒng)設計方法
2.5.2 可編程邏輯器件簡介
本章小結(jié)
習題2
第3章 計算機中信息的表示和數(shù)值運算
3.1 數(shù)制與編碼
3.1.1 進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換
3.1.2 十進制數(shù)的編碼
3.1.3 字符與字符串編碼
3.1.4 漢字及其他信息的編碼表示
3.1.5 校驗碼
3.2 數(shù)值數(shù)據(jù)的表示
3.2.1 真值和機器數(shù)
3.2.2 無符號數(shù)和有符號數(shù)
3.2.3 定點表示和浮點表示
3.2.4 IEEE754標準
3.3 定點數(shù)的運算
3.3.1 移位運算
3.3.2 補碼加減運算與溢出
3.3.3 乘法運算
3.3.4 除法運算
3.4 浮點數(shù)的運算
3.4.1 浮點數(shù)的加減運算
3.4.2 浮點數(shù)的乘除運算
3.5 算術(shù)邏輯單元ALU
3.5.1 串行加法器和并行加法器
3.5.2 ALU的功能和結(jié)構(gòu)
本章小結(jié)
習題3
第4章 存儲器層次結(jié)構(gòu)
4.1 存儲器概述
4.1.1 存儲器的分類
4.1.2 存儲器的性能指標
4.1.3 存儲器的層次化結(jié)構(gòu)
4.2 半導體隨機存取存儲器
4.2.1 SRAM存儲器
4.2.2 DRAM存儲器
4.3 只讀存儲器
4.4 主存儲器與CPU的連接
4.5 高性能存儲器介紹
4.5.1 提高主存性能的措施
4.5.2 雙口RAM和多模塊存儲器
4.5.3 DRAM技術(shù)的發(fā)展
4.6 高速緩沖存儲器
4.6.1 程序訪問的局部性
4.6.2 Cache的基本工作原理
4.6.3 Cache與主存的地址映像方式
4.6.4 Cache的替換算法與寫策略
4.6.5 Cache應用舉例
4.7 虛擬存儲器
4.7.1 虛擬存儲器的基本概念
4.7.2 段式虛擬存儲器
4.7.3 頁式虛擬存儲器
4.7.4 段頁式虛擬存儲器
4.7.5 快表TLB
4.8 輔助存儲器介紹
4.8.1 輔存概述
4.8.2 磁記錄原理與記錄方式
4.8.3 硬磁盤存儲器與磁盤陣列
4.8.4 磁帶存儲器
4.8.5 光盤存儲器
本章小結(jié)
習題4
第5章 指令系統(tǒng)
5.1 指令格式
5.1.1 指令的基本格式
5.1.2 定長操作碼與擴展操作碼
5.1.3 指令字長
5.2 操作數(shù)類型和操作類型
5.2.1 操作數(shù)類型
5.2.2 數(shù)據(jù)在存儲器中的存放方式
5.2.3 操作類型
5.2.4 Pentium機器數(shù)據(jù)類型和操作類型
5.3 指令的尋址方式
5.3.1 指令尋址
5.3.2 數(shù)據(jù)尋址
5.4 CISC與RISC技術(shù)
5.4.1 指令系統(tǒng)的發(fā)展
5.4.2 RISC的特點
5.5 指令格式舉例
5.5.1 設計指令格式應考慮的因素
5.5.2 指令格式舉例
本章小結(jié)
習題五
第6章 CPU的功能與結(jié)構(gòu)
6.1 CPU的功能
6.2 CPU的基本結(jié)構(gòu)
6.2.1 CPU的結(jié)構(gòu)框圖
6.2.2 CPU的寄存器結(jié)構(gòu)
6.2.3 控制單元與中斷系統(tǒng)
6.2.4 CPU內(nèi)部數(shù)據(jù)通路
6.3 CPU的外部特性
6.3.1 8086的引腳定義
6.3.2 80386的引腳定義
本章小結(jié)
習題6
第7章 控制單元CU
7.1 控制器的功能與組成
7.1.1 控制器的功能
7.1.2 控制器的組成
7.2 指令周期與多級時序系統(tǒng)
7.2.1 指令周期的概念
7.2.2 多級時序系統(tǒng)
7.2.3 多級時序系統(tǒng)舉例
7.3 指令的執(zhí)行過程
7.4 控制方式
7.5 指令流水線
7.6 動態(tài)流水線的基本概念
7.7 超標量的基本概念
7.8 CPU舉例
7.8.1 RISC的CPU結(jié)構(gòu)
7.8.2 RISC的編譯優(yōu)化
本章小結(jié)
習題7
第8章 控制單元的設計
8.1 硬布線控制器設計
8.1.1 硬布線控制的基本方法
8.1.2 硬布線控制器的組成
8.1.3 硬布線控制器的設計
8.2 微程序控制器設計
8.2.1 微程序設計思想的產(chǎn)生
8.2.2 微程序控制的基本原理
8.2.3 微指令的編碼方式
8.2.4 微地址的形成方式
8.2.5 微指令格式及執(zhí)行方式
本章小結(jié)
習題8
第9章 系統(tǒng)總線
9.1 總線概述
9.1.1 總線的基本概念
9.1.2 總線的分類
9.2 總線的組成與連接方式
9.2.1 總線的基本組成
9.2.2 總線的基本連接方式
9.3 總線特性與性能指標
9.3.1 總線特性
9.3.2 總線性能指標
9.4 總線仲裁與總線操作
9.4.1 總線仲裁
9.4.2 總線操作
9.5 總線標準舉例
本章小結(jié)
習題9
第10章 輸入輸出系統(tǒng)
10.1 輸入輸出系統(tǒng)基本概念
10.1.1 輸入輸出系統(tǒng)的發(fā)展概況
10.1.2 輸入輸出系統(tǒng)的組成
10.1.3 I／O設備與主機的聯(lián)系方式
10.1.4 I／O與主機信息傳送的控制方式
10.2 外部設備舉例
10.2.1 輸入設備
10.2.2 輸出設備
10.3 I／O接口
10.3.1 概述
10.3.2 接口的功能和基本結(jié)構(gòu)
10.3.3 接口類型
10.3.4 I／O端口及其編址
10.4 程序查詢方式
10.4.1 程序查詢流程
10.4.2 程序查詢方式的接口電路
10.5 程序中斷方式
10.5.1 中斷的基本概念
10.5.2 中斷的響應、處理過程
10.5.3 多重中斷處理
10.5.4 程序中斷方式的接口電路
10.5.5 中斷控制器舉例
10.6 DMA方式
10.6.1 DMA方式的特點
10.6.2 DMA控制器的功能和組成
10.6.3 DMA傳送過程
10.7 通道方式
10.8 外設接口舉例
本章小結(jié)
習題10
附錄1 陣列乘法器與陣列除法器
附錄2 74181與AM2901
附錄3 相聯(lián)存儲器
附錄4 MAX+plus II軟件
附錄5 VHDL語言
參考文獻