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第1章 计算机系统概述1

1.1 计算机的发展1

1.1.1 计算机的发展概况1

1.1.2 微型计算机的发展2

1.2 Intel 80x86系列处理器4

1.2.1 16位80x86处理器4

1.2.2 IA-32处理器5

1.2.3 Intel 64处理器9

1.3 计算机系统组成10

1.3.1 冯·诺伊曼计算机结构10

1.3.2 微型计算机的硬件系统13

1.3.3 PC微机结构14

1.3.4 计算机系统的层次结构17

1.3.5 计算机的软件系统21

第1章总结22

第1章习题22

第2章 数据表示24

2.1 数制24

2.1.1 二进制和十六进制24

2.1.2 数制之间的转换25

2.2 整数编码27

2.2.1 定点整数格式27

2.2.2 有符号整数编码28

2.3 字符编码31

2.3.1 BCD31

2.3.2 ASCII31

2.3.3 Uniccde34

2.4 实数编码35

2.4.1 浮点数据格式35

2.4.2 浮点数的舍入控制38

2.5 校验编码41

2.5.1 奇偶校验码41

2.5.2 海明码42

2.5.3 循环冗余码43

第2章总结45

第2章习题45

第3章 数字逻辑基础48

3.1 逻辑代数48

3.1.1 逻辑关系48

3.1.2 逻辑代数的运算规则52

3.1.3 逻辑函数的形式、转换及化简54

3.2 逻辑门电路56

3.2.1 门电路实现57

3.2.2 集成电路59

3.2.3 三态门60

3.3 组合逻辑电路62

3.3.1 编码器62

3.3.2 译码器63

3.3.3 加法器65

3.4 时序逻辑电路65

3.4.1 触发器66

3.4.2 寄存器69

3.4.3 计数器70

3.5 可编程逻辑器件71

3.5.1 PLD器件71

3.5.2 电子设计自动化72

第3章总结75

第3章习题75

第4章 处理器78

4.1 处理器组成78

4.1.1 控制器78

4.1.2 运算器80

4.2 处理器结构81

4.2.1 处理器的基本结构81

4.2.2 8086的功能结构82

4.2.3 80386的功能结构83

4.2.4 Pentium的功能结构84

4.3 寄存器86

4.3.1 通用寄存器86

4.3.2 标志寄存器87

4.3.3 专用寄存器92

4.4 存储器组织93

4.4.1 存储模型93

4.4.2 工作方式94

4.4.3 逻辑地址95

第4章总结98

第4章习题98

第5章 指令系统101

5.1 指令格式101

5.1.1 指令编码101

5.1.2 IA-32指令格式103

5.2 寻址方式105

5.2.1 数据寻址105

5.2.2 指令寻址109

5.2.3 堆栈及堆栈寻址111

5.3 通用指令及其功能113

5.3.1 数据传送类指令113

5.3.2 算术运算类指令114

5.3.3 位操作类指令115

5.3.4 控制转移类指令117

5.4 汇编语言基础119

5.4.1 语句格式119

5.4.2 源程序框架121

5.4.3 开发过程123

5.5 精简指令集计算机技术125

5.5.1 复杂指令集和精简指令集125

5.5.2 RISC技术的主要特点126

5.5.3 MIPS处理器127

第5章总结128

第5章习题130

第6章 总线系统133

6.1 总线技术133

6.1.1 总线类型133

6.1.2 总线的数据传输134

6.1.3 总线信号和总线时序138

6.2 8086的引脚信号139

6.2.1 地址／数据信号140

6.2.2 读写控制信号140

6.2.3 其他控制信号142

6.3 8086的总线时序143

6.3.1 写总线周期143

6.3.2 读总线周期144

6.4 Pentium处理器的引脚和时序145

6.4.1 引脚定义145

6.4.2 总线周期147

6.5 微机系统总线148

6.5.1 PC机总线的发展148

6.5.2 ISA总线150

6.5.3 PCI总线152

6.5.4 USB总线156

第6章总结158

第6章习题159

第7章 存储系统162

7.1 存储系统的层次结构162

7.1.1 技术指标162

7.1.2 层次结构162

7.1.3 局部性原理164

7.2 主存储器165

7.2.1 读写存储器165

7.2.2 只读存储器169

7.2.3 存储器地址译码172

7.2.4 主存空间分配177

7.3 高速缓冲存储器180

7.3.1 工作原理180

7.3.2 地址映射183

7.3.3 替换算法186

7.3.4 写入策略187

7.3.5 80486的L1 Cache189

7.3.6 Pentium的L1 Cache189

7.4 存储管理191

7.4.1 段式存储管理191

7.4.2 页式存储管理193

第7章总结196

第7章习题197

第8章 输入输出接口199

8.1 I/O接口概述199

8.1.1 I/O接口的典型结构199

8.1.2 I/O端口的编址201

8.1.3 输入输出指令203

8.2 外设数据传送方式204

8.2.1 无条件传送204

8.2.2 查询传送206

8.2.3 中断传送208

8.2.4 中断控制系统211

8.2.5 DMA传送215

8.3 常用输入输出接口217

8.3.1 定时控制接口217

8.3.2 并行接口224

8.3.3 异步串行通信接口227

8.3.4 模拟接口230

第8章总结232

第8章习题233

第9章 处理器性能提高技术236

9.1 并行处理技术236

9.1.1 并行性概念236

9.1.2 并行计算机结构分类236

9.1.3 计算机性能评测237

9.2 指令级并行238

9.2.1 指令流水线技术238

9.2.2 超标量技术243

9.2.3 动态执行技术246

9.2.4 超长指令字技术248

9.3 数据级并行249

9.3.1 向量处理机249

9.3.2 多媒体指令250

9.4 线程级并行255

9.4.1 同时多线程技术255

9.4.2 单芯片多处理器技术258

第9章总结260

第9章习题261

参考文献263