重点大学计算机专业系列教材：计算机组成原理

　　第1章概论 /1
　　1.1    计算机的发展历史  /1
　　1.1.1  更新换代的计算机硬件  /1
　　1.1.2  日臻完善的计算机软件  /3
　　1.2    计算机系统的硬件组成  /4
　　1.2.1  计算机的功能部件  /4
　　1.2.2  冯·诺依曼计算机  /6
　　1.3    计算机的软件系统  /8
　　1.3.1  系统软件  /8
　　1.3.2  应用软件  /9
　　1.4    计算机系统的组织结构  /9
　　1.4.1  硬件与软件的关系  /9
　　1.4.2  计算机系统的多级层次结构  /9
　　1.4.3  计算机硬件系统的组织  /11
　　1.5    计算机的特点和性能指标  /14
　　1.5.1  计算机的工作特点  /14
　　1.5.2  计算机的性能指标  /14
　　1.6    计算机的分类与应用  /16
　　1.6.1  计算机的分类  /16
　　1.6.2  计算机的应用  /17
　　习题1  /18
　　第2章  计算机中数据信息的表示  /21
　　2.1    进位计数制与数制转换  /21
　　2.2    带符号数的表示  /24
　　2.2.1  机器数与真值  /24
　　2.2.2  原码表示  /25
　　2.2.3  补码表示  /26
　　2.2.4  反码表示  /31
　　2.2.5  移码表示  /33
　　2.3    数的定点表示与浮点表示  /35
　　2.3.1  定点表示  /36
　　2.3.2  浮点表示  /38
　　2.3.3  定点表示与浮点表示的比较  /44
　　2.4    非数值型数据的表示  /45
　　2.4.1  逻辑数——二进制串  /45
　　2.4.2  字符与字符串  /45
　　2.4.3  汉字信息的表示  /47
　　2.5    十进制数串的表示  /50
　　2.6    数据校验码  /53
　　2.6.1  码距与数据校验码  /53
　　2.6.2  奇偶校验码  /54
　　2.6.3  海明校验码  /56
　　2.6.4  循环冗余校验码  /61
　　习题2  /65
　　第3章  运算方法与运算器  /70
　　3.1    运算器的设计方法  /70
　　3.2    定点补码加减运算  /71
　　3.2.1  补码加减运算的基础  /71
　　3.2.2  溢出判断与变形补码  /73
　　3.2.3  算术逻辑运算部件  /75
　　3.3    定点乘法运算  /78
　　3.3.1  原码乘法运算  /79
　　3.3.2  补码乘法运算  /86
　　3.3.3  快速乘法运算  /92
　　3.4    定点除法运算  /94
　　3.4.1  原码除法运算  /95
　　3.4.2  补码除法运算  /100
　　3.4.3  快速除法运算  /106
　　3.5    浮点四则运算  /109
　　3.5.1  浮点加减运算  /109
　　3.5.2  浮点乘除运算  /114
　　3.6    运算器的组成  /118
　　3.6.1  定点运算器  /118
　　3.6.2  浮点运算器  /123
　　3.7    十进制数的加减运算方法  /124
　　3.7.1  一位十进制加法器的设计  /124
　　3.7.2  多位十进制整数的加减运算  /127
　　3.8    逻辑运算和移位操作  /128
　　3.8.1  逻辑运算 /128
　　3.8.2  移位操作 /129
　　习题3 /132
　　第4章  存储器系统 /138
　　4.1    存储器概述 /138
　　4.1.1  存储器的分类 /138
　　4.1.2  主存储器的组成和基本操作 /139
　　4.1.3  存储器的主要技术指标 /141
　　4.1.4  存储器系统的层次结构 /142
　　4.2    半导体存储器 /143
　　4.2.1  半导体存储器的分类 /143
　　4.2.2  随机存取存储器的结构及工作原理 /145
　　4.2.3  只读存储器的结构及工作原理 /160
　　4.2.4  半导体存储器的组成 /161
　　4.3    辅助存储器 /165
　　4.3.1  磁表面存储器的基本原理 /166
　　4.3.2  磁记录方式 /166
　　4.3.3  磁盘存储器 /169
　　4.3.4  光盘存储器 /173
　　4.4    高速缓冲存储器 /178
　　4.4.1  cache在存储体系中的地位和作用 /178
　　4.4.2  cache的结构及工作原理 /179
　　4.5    并行存储系统 /183
　　4.5.1  单体多字并行主存系统 /183
　　4.5.2  多体交叉存取方式的并行主存系统 /184
　　习题4  /185
　　第5章  指令系统 /190
　　5.1    机器指令 /190
　　5.1.1  机器指令格式 /191
　　5.1.2  指令字的长度 /191
　　5.1.3  指令的地址码 /192
　　5.1.4  指令的操作码 /194
　　5.2    寻址方式 /197
　　5.2.1  指令的寻址方式 /197
　　5.2.2  操作数的寻址方式 /198
　　5.3    指令类型与功能 /209
　　5.3.1  数据传送指令 /210
　　5.3.2  算术逻辑运算指令 /210
　　5.3.3  移位操作指令 /211
　　5.3.4  堆栈操作指令 /211
　　5.3.5  字符串处理指令 /211
　　5.3.6  程序控制指令 /212
　　5.3.7  输入输出指令 /214
　　5.3.8  其他指令 /214
　　5.4    CISC机和RISC机指令风格 /215
　　5.4.1  复杂指令系统计算机CISC  /215
　　5.4.2  精简指令系统计算机RISC  /216
　　5.5    指令系统举例 /217
　　5.5.1  Ultra SPARCⅡ的指令系统 /217
　　5.5.2  PentiumⅡ的指令系统 /220
　　习题5  /224
　　第6章  控制系统与CPU /227
　　6.1    控制器概述 /227
　　6.1.1  指令执行的基本步骤 /227
　　6.1.2  控制器的基本功能 /228
　　6.1.3  控制器的组成 /229
　　6.1.4  控制器的组成方式 /232
　　6.2    控制器的控制方式与时序系统 /233
　　6.2.1  控制方式 /233
　　6.2.2  时序系统 /234
　　6.3    CPU的总体结构 /236
　　6.3.1  寄存器的设置 /236
　　6.3.2  数据通路结构及指令流程分析 /237
　　6.4    模型机的总体结构 /240
　　6.4.1  模型机的数据通路 /240
　　6.4.2  模型机的指令系统 /242
　　6.4.3  模型机的时序系统 /245
　　6.5    组合逻辑控制器设计 /246
　　6.5.1  设计的步骤 /246
　　6.5.2  模型机的设计 /247
　　6.6    微程序控制器设计 /260
　　6.6.1  微程序控制器概述 /260
　　6.6.2  微指令的编译方法 /263
　　6.6.3  微程序的顺序控制方式 /265
　　6.6.4  微指令的执行方式 /271
　　6.6.5  微程序设计方法 /272
　　6.6.6  微程序控制器设计步骤 /275
　　6.6.7  举例：模型机的微程序设计 /275
　　6.6.8  微程序设计技术的应用 /289
　　6.7    流水线处理技术 /291
　　6.7.1  指令的执行方式 /291
　　6.7.2  流水线的分类 /292
　　6.7.3  线性流水线的性能 /293
　　6.7.4  流水线的相关问题 /295
　　6.8    CPU举例 /296
　　6.8.1  Intel公司的Pentium处理器 /296
　　6.8.2  Sun Microsystems公司的SPARC系统 /300
　　6.8.3  主流CPU的新技术 /302
　　习题6 /304
　　第7章  总线技术 /309
　　7.1    总线概述 /309
　　7.1.1  采用总线实现互连的优势 /310
　　7.1.2  总线的分类 /310
　　7.1.3  总线标准 /311
　　7.1.4  总线的性能 /311
　　7.2    总线的组成与结构 /312
　　7.2.1  总线的组成 /312
　　7.2.2  总线的结构 /314
　　7.3    总线的设计与实现 /315
　　7.3.1  总线的设计要素 /315
　　7.3.2  总线的实现 /323
　　7.4    总线与计算机系统 /324
　　7.5    常用总线举例 /328
　　7.5.1  内部总线 /328
　　7.5.2  设备总线 /335
　　习题7 /340
　　第8章  I/O设备 /344
　　8.1    I/O设备概述 /344
　　8.2    键盘 /345
　　8.2.1  硬件扫描键盘 /345
　　8.2.2  软件扫描键盘 /347
　　8.3    显示设备 /348
　　8.3.1  常见显卡标准 /348
　　8.3.2  CRT显示器 /349
　　8.3.3  液晶显示器 /356
　　8.4    打印设备 /359
　　8.4.1  概述 /359
　　8.4.2  点阵打印机 /361
　　8.4.3  喷墨打印机 /363
　　8.4.4  激光打印机 /364
　　习题8 /368
　　第9章  I／O系统组织 /370
　　9.1    I／O系统概述 /370
　　9.1.1  I／O系统需要解决的主要问题 /370
　　9.1.2  I／O系统的组成 /371
　　9.1.3  主机与外围设备间的连接方式与组织管理 /372
　　9.1.4  I／O信息传送的控制方式 /373
　　9.2    I／O接口 /373
　　9.2.1  I／O接口的基本功能 /374
　　9.2.2  I／O接口的分类 /376
　　9.3    程序控制方式 /378
　　9.3.1  直接程序控制方式 /378
　　9.3.2　程序中断传送方式 /379
　　9.4    直接存储器访问方式 /396
　　9.4.1  DMA方式的特点与应用场合 /397
　　9.4.2  DMA传送方式 /398
　　9.4.3  DMA的硬件组织 /400
　　9.4.4  DMA控制器的组成 /400
　　9.4.5  DMA控制方式下的数据传送过程 /402
　　9.5    I/O通道方式 /404
　　习题9 /410
　　参考文献 /416

　　本书主要介绍计算机单机系统的组成原理及内部工作机制，包括计算机各大部件的工作原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成计算机整机的技术。全书共分为9章，其内容包括：计算机概述、计算机中数据信息的表示、运算方法与运算器、存储器系统、指令系统、控制系统与CPU、总线技术、I/O设备、I/O系统组织，突出了近几年新技术的应用，更具有创新性。
　　本书综合了作者多年的教学实践经验，参考了国内外有关著作、资料之精华，内容充实、思路清晰、概念明确、重点突出、通俗易懂，并附有大量例题与习题。
　　本书可作为计算机及相关专业本科的计算机组成原理课程的教材，也可作为研究生入学考试的复习用书。