計算機組成原理

《計算機組成原理》本書以當前主流微機技術為背景，全面介紹了計算機各功能子系統的邏輯組成和工作機制。本書分為8章。第1章概述了計算機的基本概念和計算機系統的硬、軟件組織； 第2章以定點加、減、乘、除、移位運算邏輯以及溢出判斷邏輯為重點，深入討論運算器的設計與組織方法； 第3章介紹了指令系統及其設計方法； 第4章以控制器為核心，揭示了指令的執行流程，並以此為基礎深入介紹了CPU的設計方法； 第5章介紹了主存儲器子系統，着重討論了主存儲器的設計方法； 第6章介紹了系統總線及其設計方法； 第7章主要介紹了I/O接口的兩種工作方式——中斷方式和DMA方式，討論了I/O接口的邏輯組成與實現方法； 第8章以顯示器和磁盤存儲器為重點，介紹了常用輸入輸出設備的邏輯組成及其工作機制。 ^[1] 

第1章概論

1.1計算機的發展與應用

1.1.1計算機的發展

1.1.2計算機的應用

1.2計算機系統的組成

1.2.1計算機的工作原理

1.2.2計算機的硬件組成

1.2.3計算機的軟件組成

1.2.4系統組成的層次結構

1.3計算機的特點和性能指標

1.3.1計算機的工作特點

1.3.2計算機主要性能指標

1.3.3計算機分類

習題

第2章運算方法與運算器

2.1數據信息的表示方法

2.1.1進位制與數制轉換

2.1.2帶符號數的表示

2.1.3數的定點表示與浮點表示

2.1.4非數值型數據的表示

2.2定點數加、減法運算

2.2.1補碼加減運算的基本關係式

2.2.2補碼加減運算規則

2.3溢出判斷與移位

2.3.1溢出判斷方法

2.3.2移位操作

2.3.3舍入處理

2.4定點數乘、除法運算

2.4.1原碼一位乘法

2.4.2補碼一位乘法

2.4.3原碼兩位乘法

2.4.4原碼除法

2.5定點運算器的設計與組織

2.5.1加法單元的設計

2.5.2進位鏈的設計

2.5.3算術邏輯單元的設計

2.5.4運算器的組織

2.6浮點運算介紹

2.6.1浮點加減運算介紹

2.6.2浮點乘除運算介紹

2.6.3浮點運算器介紹

習題

第3章指令系統

3.1指令格式

3.1.1機器指令格式

3.1.2指令字長

3.1.3指令的地址碼

3.1.4指令的操作碼

3.2指令和數據的尋址方式

3.2.1指令的尋址方式

3.2.2操作數的尋址方式

3.3指令系統的設計

3.3.1指令系統的設計原則

3.3.2指令的功能和類型

3.4典型指令系統

3.4.1Ultra SPARC Ⅱ的指令系統

3.4.2Pentium Ⅱ的指令系統

習題

第4章中央處理器

4.1CPU概述

4.1.1CPU的功能

4.1.2基本組成

4.1.3控制器分類

4.2CPU的時序控制與信息交換

4.2.1時序控制方式

4.2.2CPU內部的數據通路結構

4.2.3CPU內部的信息交換

4.2.4CPU與外部的信息交換

4.3組合邏輯控制器

4.3.1組合邏輯控制器概述

4.3.2控制器微命令的設置

4.3.3組合邏輯控制器的時序系統

4.3.4指令流程與操作時間表

4.4微程序控制器

4.4.1微程序控制概述

4.4.2微指令的編碼方式

4.4.3微地址的形成方式

4.4.4微指令格式

4.5模型機CPU的設計

4.5.1模型機設計步驟

4.5.2模型機的設計

4.6CPU技術的發展與變革

4.6.1指令集

4.6.2微體系架構

習題

第5章主存儲器系統

5.1存儲器概述

5.1.1存儲系統的層次結構

5.1.2存儲器的分類

5.1.3主存儲器的發展

5.1.4內存儲器性能指標

5.2雙極型半導體存儲原理及存儲芯片

5.2.1雙極型存儲單元

5.2.2雙極型存儲器芯片

5.3靜態MOS存儲單元與芯片

5.3.1靜態MOS存儲單元

5.3.2靜態MOS存儲芯片

5.4動態MOS存儲單元與芯片

5.4.1動態MOS存儲單元

5.4.2動態存儲器的刷新

5.4.3DRAM動態存儲器芯片

5.5半導體只讀存儲器與芯片

5.5.1掩膜型只讀存儲器

5.5.2可編程只讀存儲器

5.5.3可重編程的只讀存儲器

5.5.4FLASH只讀存儲器

5.6主存儲器的設計與應用

5.6.1主存儲器設計的基本原則

5.6.2主存儲器的邏輯設計

5.6.3主存儲器與CPU的連接

5.7虛擬存儲器與並行存儲器技術

5.7.1虛擬存儲器技術

5.7.2並行存儲器技術

習題

第6章系統總線

6.1系統總線概述

6.1.1系統總線的功能與特性

6.1.2系統總線的分類

6.1.3總線的標準化

6.2系統總線的設計

6.2.1系統總線的帶寬

6.2.2系統總線的結構

6.2.3總線的時序控制

6.2.4總線的仲裁

6.3微型計算機的系統總線

6.3.1微型計算機的前端總線

6.3.2微型計算機的PCI總線

習題 ^[2] 

習題

第7章輸入輸出子系統

7.1I/O接口概述

7.1.1I/O接口的基本功能

7.1.2I/O接口的分類

7.1.3I/O接口技術的發展

7.2I/O接口與直接程序傳送方式

7.2.1直接程序傳送方式的概念

7.2.2直接程序傳送方式與接口設計

7.3I/O接口與中斷方式

7.3.1中斷方式的概述

7.3.2中斷請求與判優

7.3.3中斷響應與中斷處理

7.3.4中斷接口組成模型

7.3.5中斷控制器舉例

7.3.6中斷接口舉例

7.4I/O接口與DMA方式

7.4.1DMA方式的概念

7.4.2DMA傳送方式

7.4.3DMA的硬件組織

7.4.4DMA控制器的設計

7.4.5DMA控制器舉例

習題

第8章輸入輸出設備

8.1I/O設備概述

8.1.1I/O設備的一般功能

8.1.2I/O設備的分類

8.2顯示設備

8.2.1顯示器

8.2.2光柵掃描成像原理

8.2.3字符方式與同步控制

8.2.4圖形方式與同步控制

8.2.5顯示適配器

8.3磁盤存儲器

8.3.1磁盤存儲器概述

8.3.2磁盤存儲原理

8.3.3磁盤適配器

8.3.4磁盤驅動器

8.3.5磁盤調用過程

8.3.6磁盤管理與容錯

8.4鍵盤和鼠標

8.4.1鍵盤

8.4.2鼠標

8.5打印機

8.5.1打印機的分類

8.5.2噴墨打印機

8.5.3激光打印機

8.6光盤存儲器

8.6.1光盤的分類

8.6.2光盤的讀/寫原理

習題

參考文獻 ^[2]