计算机硬件技术基础PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

计算机硬件技术基础PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一章 计算机系统概论1

1.1 计算机的分类1

1.2 计算机的发展简史2

1.2.1 计算机的五代变化2

1.2.2 半导体存储器的发展3

1.2.3 微处理器的发展3

1.2.4 计算机的性能指标5

1.3 计算机的硬件6

1.3.1 硬件组成要素6

1.3.2 运算器7

1.3.3 存储器7

1.3.4 控制器8

1.3.5 适配器与输入输出设备11

1.4 计算机的软件11

1.4.1 软件的组成与分类11

1.4.2 软件的发展演变12

1.5 计算机系统的层次结构13

1.5.1 多级组成的计算机系统13

1.5.2 软件与硬件的逻辑等价性14

本章小结15

习题15

第二章 运算方法和运算器16

2.1 数据与文字的表示方法16

2.1.1 数据格式16

2.1.2 数的机器码表示19

2.1.3 字符与字符串的表示方法23

2.1.4 汉字的表示方法24

2.1.5 校验码25

2.2 定点加法与减法运算26

2.2.1 补码加法26

2.2.2 补码减法27

2.2.3 溢出概念与检测方法28

2.2.4 基本的二进制加法／减法器29

2.3 定点乘法运算30

2.3.1 人工算法与机器算法的同异性30

2.3.2 并行乘法器31

2.4 定点除法运算36

2.4.1 原码除法算法原理36

2.4.2 并行除法器37

2.5 定点运算器的组成40

2.5.1 逻辑运算40

2.5.2 多功能算术／逻辑运算单元（ALU）42

2.5.3 内部总线46

2.5.4 定点运算器的基本结构47

2.6 浮点运算方法和浮点运算器48

2.6.1 浮点加法与减法运算48

2.6.2 浮点乘法与除法运算51

2.6.3 浮点运算流水线53

2.6.4 浮点运算器实例55

本章小结57

习题57

第三章 存储系统59

3.1 存储器概述59

3.1.1 存储器的分类59

3.1.2 存储器的分级60

3.1.3 主存储器的技术指标60

3.2 SRAM存储器61

3.2.1 基本的静态存储元阵列61

3.2.2 基本的SRAM逻辑结构62

3.2.3 读／写周期波形图63

3.3 DRAM存储器64

3.3.1 DRAM存储元的记忆原理64

3.3.2 DRAM芯片的逻辑结构65

3.3.3 读／写周期、刷新周期66

3.3.4 存储器容量的扩充67

3.4 只读存储器和闪速存储器69

3.4.1 只读存储器ROM69

3.4.2 FLASH存储器72

3.5 并行存储器75

3.5.1 双端口存储器75

3.5.2 多模块交叉存储器77

3.6 cache存储器81

3.6.1 cache基本原理81

3.6.2 主存与cache的地址映射82

3.6.3 替换策略86

3.6.4 cache的写操作策略86

3.6.5 Pentium 4的cache组织87

3.7 虚拟存储器88

3.7.1 虚拟存储器的基本概念88

3.7.2 虚拟存储器分类89

3.7.3 替换算法92

3.7.4 虚拟存储器实例94

3.8 存储保护95

3.8.1 存储区域保护95

3.8.2 访问方式保护97

本章小结98

习题98

第四章 指令系统100

4.1 指令系统的发展与性能要求100

4.1.1 指令系统的发展100

4.1.2 对指令系统性能的要求101

4.1.3 低级语言与硬件结构的关系101

4.2 指令格式102

4.2.1 操作码102

4.2.2 地址码103

4.2.3 指令字长度104

4.2.4 指令助记符104

4.2.5 指令格式举例105

4.3 操作数类型107

4.3.1 一般的数据类型107

4.3.2 Pentium数据类型108

4.3.3 PowerPC数据类型108

4.4 指令和数据的寻址方式109

4.4.1 指令的寻址方式109

4.4.2 操作数基本寻址方式110

4.4.3 寻址方式举例113

4.5 典型指令116

4.5.1 指令的分类116

4.5.2 基本指令系统的操作117

4.5.3 精简指令系统118

本章小结120

习题121

第五章 中央处理机123

5.1 CPU的功能和组成123

5.1.1 CPU的功能123

5.1.2 CPU的基本组成123

5.1.3 CPU中的主要寄存器124

5.1.4 操作控制器与时序发生器126

5.2 指令周期126

5.2.1 指令周期的基本概念126

5.2.2 MOV指令的指令周期128

5.2.3 LAD指令的指令周期130

5.2.4 ADD指令的指令周期131

5.2.5 STO指令的指令周期132

5.2.6 JMP指令的指令周期133

5.2.7 用方框图语言表示指令周期135

5.3 时序发生器136

5.3.1 时序信号的作用和体制136

5.3.2 时序信号发生器137

5.4 微程序控制器139

5.4.1 微程序控制原理139

5.4.2 微程序设计技术145

5.5 传统CPU149

5.5.1 Intel 8088 CPU149

5.5.2 IBM 370系列CPU150

5.6 流水CPU151

5.6.1 并行处理技术151

5.6.2 流水CPU的结构152

5.6.3 流水线中的主要问题154

5.6.4 奔腾CPU156

5.7 RISC CPU160

5.7.1 RISC机器的特点160

5.7.2 RISC CPU实例162

5.8 多媒体CPU165

5.8.1 多媒体技术的主要问题165

5.8.2 MMX技术166

本章小结169

习题169

第六章 总线系统173

6.1 总线的概念和结构形态173

6.1.1 总线的基本概念173

6.1.2 总线的连接方式174

6.1.3 总线的内部结构176

6.2 总线接口177

6.2.1 信息传送方式177

6.2.2 总线接口的基本概念178

6.3 总线的仲裁180

6.3.1 集中式仲裁180

6.3.2 分布式仲裁182

6.4 总线的定时和数据传送模式183

6.4.1 总线的定时183

6.4.2 总线数据传送模式185

6.5 HOST总线和PCI总线186

6.5.1 多总线结构186

6.5.2 PCI总线信号187

6.5.3 总线周期类型188

6.5.4 总线周期操作189

6.5.5 总线仲裁191

6.6 InfiniBand标准191

本章小结192

习题193

第七章 外围设备195

7.1 外围设备概述195

7.1.1 外围设备的一般功能195

7.1.2 外围设备的分类195

7.2 磁盘存储设备196

7.2.1 磁记录原理196

7.2.2 硬磁盘的组成和分类199

7.2.3 磁盘驱动器和控制器200

7.2.4 磁盘上信息的分布201

7.2.5 磁盘存储器的技术指标202

7.3 磁盘存储设备的技术发展203

7.3.1 磁盘cache203

7.3.2 磁盘阵列RAID204

7.3.3 可移动存储设备205

7.4 磁带存储设备205

7.5 光盘和磁光盘存储设备207

7.5.1 光盘存储设备207

7.5.2 磁光盘存储设备209

7.6 显示设备210

7.6.1 显示设备的分类与有关概念210

7.6.2 字符／图形显示器211

7.6.3 图像显示设备212

7.6.4 VESA显示标准213

7.7 输入设备和打印设备216

7.7.1 输入设备216

7.7.2 打印设备217

本章小结218

习题219

第八章 输入输出系统221

8.1 外围设备的速度分级及与CPU进行数据交换的方式221

8.1.1 外围设备的速度分级221

8.1.2 外设与CPU进行数据交换的方式222

8.2 程序查询方式224

8.3 程序中断方式227

8.3.1 中断的基本概念227

8.3.2 程序中断方式的基本I/O接口228

8.3.3 单级中断和多级中断230

8.3.4 中断控制器234

8.3.5 Pentium中断机制235

8.4 DMA方式238

8.4.1 DMA的基本概念238

8.4.2 DMA传送方式238

8.4.3 基本的DMA控制器240

8.4.4 选择型和多路型DMA控制器242

8.5 通道方式245

8.5.1 通道的功能245

8.5.2 通道的类型247

8.5.3 通道结构的发展248

8.6 通用I/O标准接口248

8.6.1 并行I/O标准接口SCSI248

8.6.2 串行I/O标准接口IEEE1394249

8.6.3 串行I/O标准接口USB251

本章小结252

习题253

第九章 安腾高性能处理机体系结构255

9.1 高性能处理机体系结构的演变255

9.1.1 IA体系结构的历史演变255

9.1.2 Intel 64位处理机的两种体系结构256

9.2 安腾体系结构的基本设计思想257

9.3 安腾指令系统结构259

9.3.1 执行单元与指令类型259

9.3.2 安腾寄存器结构260

9.3.3 安腾指令格式261

9.3.4 安腾汇编语言格式262

9.4 指令级并行机制263

9.4.1 推断执行技术264

9.4.2 推测技术266

9.5 双核安腾处理机的组成269

9.5.1 双核安腾处理机的基本特性269

9.5.2 双核安腾处理机的组织结构271

本章小结273

习题274

第十章 片上系统276

10.1 嵌入式系统与片上系统276

10.1.1 嵌入式系统276

10.1.2 片上系统276

10.2 C8051F片上系统体系结构277

10.3 CIP-51内核280

10.3.1 CIP-51内部结构280

10.3.2 存储器组织281

10.3.3 特殊功能寄存器SFR285

10.4 CIP-51指令系统288

10.4.1 指令格式288

10.4.2 寻址方式289

10.4.3 指令类型292

10.5 模拟量数字量转换与I/O接口297

10.5.1 数字信号处理系统297

10.5.2 模拟数字转换原理297

10.5.3 数字模拟转换原理300

10.5.4 I/O接口302

10.6 编程应用306

10.6.1 计算机编程的相关概念307

10.6.2 汇编语言程序310

10.6.3 C语言程序315

本章小结320

习题321

附录A C8051F指令系统324

附录B 配套教材与教学设备329

参考文献330

参考网站330