計算機組成原理

《普通高等教育“十一五”國家級規劃教材：計算機組成原理（第2版）》以當前主流微型計算機技術為背景，以建立系統級的整機概念為目的，深入介紹了計算機各功能子系統的邏輯組成和工作機制。全書共分7章。第1章概述計算機的基本概念和計算機系統的硬件、軟件組織；第2章介紹數據信息和指令信息的表示方法；第3章介紹CPU子系統；第4章介紹存儲子系統，討論存儲原理和主存儲器的設計方法；第5章介紹I/O子系統，包括接口的基本知識，系統總線，以及中斷和DMA等I/O傳送控制機制；第6章介紹常用輸入/輸出設備的工作原理及信息轉換過程；第7章以一個計算機硬件系統模型作為全書的總結。

《普通高等教育“十一五”國家級規劃教材：計算機組成原理（第2版）》可作為高等院校計算機及相關專業“計算機組成原理”及相關課程的教材，也可作為從事計算機專業的工程技術人員的參考書。 ^[1-2] 

第1章 概論

1.1 計算機的基本概念

1.1.1 計算機與諾依曼體制

1.1.2 信息的數字化表示

1.1.3 存儲程序工作方式

1.2 計算機系統的組織

1.2.1 硬件系統

1.2.2 軟件系統

1.2.3 系統組成的層次結構

1.2.4 硬件、軟件的功能劃分與邏輯上的等價

1.3 計算機的特點與性能指標

1.3.1 數字計算機的特點

1.3.2 計算機的主要性能指標

習題1

第2章 計算機中的信息表示

2.1 數值型數據的表示方法

2.1.1 進位計數制

2.1.2 帶符號數的表示

2.1.3 數的定點表示與浮點表示

2.2 字符表示

2.2.1 ASCII碼

2.2.2 漢字編碼簡介

2.3 指令信息的表示

2.3.1 指令格式

2.3.2 常見尋址方式

2.3.3 指令的功能和類型

習題2

第3章 CPU子系統

3.1 概述

3.1.1 CPU的基本組成

3.1.2 時序控制方式

3.1.3 控制器分類

3.1.4 CPU與外部的信息交換

3.2 算術、邏輯運算部件

3.2.1 加法單元

3.2.2 並行加法器與進位邏輯結構

3.2.3 多功能算術、邏輯運算部件

3.2.4 運算器組織

3.3 運算方法

3.3.1 定點加減運算

3.3.2 溢出判斷與移位

3.3.3 定點乘法運算

3.3.4 定點除法運算

3.3.5 浮點四則運算

3.4 CPU模型

3.4.1 CPU設計步驟

3.4.2 模型機的指令系統

3.4.3 模型機的組成與數據通路

3.5 組合邏輯控制方式

3.5.1 組合邏輯控制器時序系統

3.5.2 指令流程與操作時間表

3.5.3 微命令的綜合與產生

3.6 微程序控制方式

3.6.1 微程序控制的基本原理

3.6.2 微指令的編碼方式與微地址的形成方式

3.6.3 模型機微指令格式

3.6.4 模型機微程序設計

3.7 典型CPU簡介

3.7.1 Intel 8086/8088

3.7.2 Intel 80386/80486

3.7.3 Pentium微處理器

3.7.4 Alpha微處理器

3.7.5 CRAY-1

3.7.6 Transputer

習題3

第4章 存儲系統

4.1 概述

4.1.1 存儲系統的層次結構

4.1.2 物理存儲器與虛擬存儲器

4.1.3 存儲器的分類

4.1.4 存儲器系統的關鍵特性

4.2 半導體存儲原理及存儲芯片

4.2.1 雙極型存儲單元與芯片

4.2.2 靜態MOS存儲單元與芯片

4.2.3 動態MOS存儲單元與芯片

4.2.4 半導體只讀存儲器與芯片

4.3 主存儲器的組織

4.3.1 主存儲器設計的一般原則

4.3.2 主存儲器的邏輯設計

4.3.3 主存儲器與CPU和系統總線的連接

4.3.4 主存儲器芯片技術

4.3.5 動態存儲器的刷新

4.3.6 主存儲器的校驗

4.4 磁表面存儲器的存儲原理

4.4.1 記錄介質與磁頭

4.4.2 讀寫原理

4.4.3 磁記錄方式

4.4.4 磁表面存儲器的校驗

4.5 光存儲原理

4.5.1 光存儲部件

4.5.2 光存儲原理

4.6 提高存儲系統性能的一些措施

4.6.1 高速緩衝存儲器

4.6.2 虛擬存儲器

4.6.3 雙端口存儲器

4.6.4 並行存儲器

4.6.5 相聯存儲器

習題4

第5章 輸入/輸出系統

5.1 概述

5.1.1 主機與外部設備的連接模式

5.1.2 總線類型與總線標準

5.1.3 接口功能與接口分類

5.2 系統總線

5.2.1 總線設計的要素

5.2.2 系統總線的信號組成

5.3 直接程序傳送方式與接口

5.4 中斷方式與接口

5.4.1 中斷方式基本概念

5.4.2 中斷請求

5.4.3 中斷判優

5.4.4 中斷響應

5.4.5 中斷處理

5.4.6 中斷接口組成模型

5.4.7 中斷接口舉例

5.5 DMA方式與接口

5.5.1 DMA方式基本概念

5.5.2 DMA控制器與接口的連接

5.5.3 DMA控制器的組成

5.5.4 DMA傳送操作過程

5.5.5 DMA接口舉例

習題5

第6章 輸入/輸出設備及接口

6.1 概述

6.1.1 輸入/輸出設備的一般功能

6.1.2 輸入/輸出設備的類型

6.1.3 輸入/輸出設備與主機系統間的信息交換

6.2 鍵盤及接口

6.2.1 鍵的類型

6.2.2 硬件掃描鍵盤

6.2.3 軟件掃描鍵盤及接口電路

6.3 顯示設備及接口

6.3.1 概述

6.3.2 顯示技術中的相關術語

6.3.3 顯示方式與顯示規格

6.3.4 光柵掃描成像原理

6.3.5 屏幕顯示與顯示緩存間的對應關係

6.3.6 顯示適配器

6.4 打印設備及接口

6.4.1 概述

6.4.2 打印機的相關性能指標

6.4.3 點陣針式打印機

6.4.4 激光打印機

6.4.5 噴墨打印機

6.4.6 打印機適配器

6.5 磁盤存儲器及接口

6.5.1 軟盤存儲器

6.5.2 硬盤存儲器

6.5.3 磁盤適配器

6.6 光盤存儲器

6.6.1 概述

6.6.2 光盤存儲器的讀寫原理

6.6.3 光盤存儲器的特性

6.6.4 光盤驅動器

6.7 其他常用的輸入/輸出設備

6.7.1 光學字符識別設備

6.7.2 圖形圖像輸入設備

6.7.3 語音識別設備

6.7.4 條形碼識別儀

習題6

第7章 計算機硬件系統模型

7.1 模型機系統及其信號互連

7.1.1 系統組成

7.1.2 系統總線

7.1.3 各部件的信號線

7.2 模型機典型I/O操作舉例

7.2.1 直接程序控制方式的I/O操作

7.2.2 程序中斷方式下的I/O操作

7.2.3 DMA方式下的I/O操作

7.3 系統配置舉例

習題7

參考文獻 ^[1]