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原理篇 3

第1章　计算机概论 3

1.1 序言 3

目录 3

1.2　二进制数 4

1.2.1 表示法 4

1.2.2　计算规则 5

1.2.3　二进制数与十进制数的转换 7

1.2.4　八进制数和十六进制数 9

1.3　计算机组成 11

1.3.1　概述 11

1.3.2　存储器 12

1.3.4　控制器 13

1.3.3　运算器 13

1.3.5　输入／输出设备 15

习题1 15

第2章　数字电路基础 17

2.1　逻辑量的基本运算 17

2.2　逻辑电路的实现 18

2.2.1 晶体管 18

2.2.2　基本逻辑门电路 20

2.3　逻辑代数 24

2.3.1　概述 24

2.3.2　基本公式 25

2.3.3　逻辑表达式化简 27

2.4.1　传送门 29

2.4　常用数字电路 29

2.4.2　加法器 31

2.4.3　多路选择器 32

2.4.4　译码器 33

2.4.5　优先权编码器 34

2.4.6　触发器与寄存器 35

习题2 39

第3章　机器数与编码 42

3.1　机器数 42

3.1.1　字和字长 42

3.1.2　有符号机器数的表示法 43

3.1.3　负数补码与真值之间的转换 47

3.1.4　补码加减运算 48

3.1.5　机器数的大小比较与移码 52

3.2　计算机中常用数据类型 54

3.2.1　整数 54

3.2.2　实数 55

3.3　二进制编码 57

3.3.1　十进制数字的二进制编码 57

3.3.2　ASCII码 58

习题3 58

第4章　模型计算机 60

4.1　基本结构 60

4.2　存储空间与堆栈 61

4.3　CPU组成 63

4.3.1　算术逻辑运算单元 63

4.3.2　标志寄存器 64

4.4 指令系统 66

4.3.3　寄存器组 66

4.3.4　其他专用寄存器 66

4.4.1 寻址方式 67

4.4.2　传送类指令 69

4.4.3　操作类指令 71

4.4.4　程序控制类指令 76

习题4 81

第5章　半导体存储器 83

5.1　概述 83

5.2　存储器工作原理 84

5.2.1 只读存储器ROM 84

5.2.2　静态随机存储器SRAM 87

5.2.3　动态随机存储器DRAM 89

5.3　内存储器构成 94

5.3.1　存储芯片的连接 95

5.3.2　内存构成举例 96

习题5 100

第6章　中央处理器 101

6.1　组成 101

6.2　功能电路 102

6.2.1　传送门 102

6.2.2　寄存器 102

6.2.3　算术逻辑运算单元 103

6.2.4　移位器 105

6.2.5　标志寄存器 107

6.2.6　增量器 108

6.3　机器指令格式 109

6.4　控制器 110

6.4.1　时钟与微操作 110

6.4.2　控制器组成及工作过程 112

6.4.3　微指令与微操作信号 113

6.4.4　微程序控制器 120

6.5　指令流程 125

习题6 129

第7章　输入／输出技术 132

7.1　输入／输出概论 132

7.1.1　I/O接口 132

7.1.2　I/O端口编址 134

7.2.1　直接传送 135

7.2　I/O传送方式 135

7.2.2　查询传送 136

7.2.3 中断传送 139

7.2.4　DMA传送 141

7.3　程序中断技术 143

7.3.1　概述 143

7.3.2 中断源 143

7.3.3 中断响应 144

7.3.4　确定中断源 145

7.3.5　多级中断 147

7.4　模型计算机中断系统 150

7.4.1 中断响应与控制 150

7.4.2　中断服务程序 152

7.4.3　中断技术实现 153

7.5.1　总线共享控制 157

7.5　模型计算机DMA技术 157

7.5.2　DMA控制器 159

7.5.3　DMAC功能电路与控制逻辑 165

7.6　数据通信基本概念 169

7.6.1　数据通信系统 169

7.6.2　数据传送方式 170

7.6.3　串行传送的核心电路 170

7.6.4　传输同步技术 171

7.6.5　通信模式 174

7.6.6　数据传输速率 174

习题7 174

8.2.1 常数 176

8.2　模型计算机汇编语言 176

8.1　概述 176

第8章　汇编语言程序设计基础 176

8.2.2　符号名 177

8.2.3　汇编语言语句 177

8.2.4　表达式 178

8.2.5　伪指令 179

8.2.6　汇编语言程序基本组成 180

8.3　程序设计基本方法 182

8.3.1　顺序程序设计 182

8.3.2　分支程序设计 186

8.3.3　循环程序设计 189

8.3.4　子程序设计 194

习题8 208

9.1　概述 213

第9章　个人计算机体系结构 213

结构篇 213

9.2　PC设备管理技术 214

9.2.1　即插即用 214

9.2.2　电源管理 215

9.3　总线 215

9.3.1　总线控制 215

9.3.2　标准系统扩展总线简介 217

9.3.3　性能指标 220

9.4　常用标准接口 221

9.4.1　并行接口 221

9.4.2　串行接口 224

9.4.3　USB 225

9.5　总线连接控制电路 226

9.5.2　控制中心结构 227

9.5.1　双桥结构 227

习题9 228

第10章　内存储器系统 230

10.1　动态存储器 230

10.1.1　读写周期 230

10.1.2　刷新周期 231

10.1.3　DRAM控制器 232

10.2　突发存取 232

10.2.1　概述 232

10.2.2　DRAM突发存取操作 232

10.3　高速缓冲存储器Cache 234

习题10 236

11.1.1　存储空间 237

第11章　处理器系统 237

11.1　Intel 8086处理器 237

11.1.2　处理器结构 239

11.1.3　指令系统 244

11.1.4　I/O空间与中断系统 253

11.2　Intel 80486处理器 256

11.2.1　存储空间 256

11.2.2　处理器结构 262

11.2.3　浮点运算单元简介 265

11.2.4　指令系统 268

11.2.5　I/O空间与中断系统 272

11.2.6　多任务管理控制 273

11.2.7　保护机制 276

11.3.1　指令流水线 278

11.3　现代处理器结构 278

11.3.2　先行控制原理 284

11.3.3　超标量与超流水线技术 285

11.3.4　CISC和RISC 286

11.3.5　Pentium处理器简介 286

11.4　CPU性能指标 288

11.5　新一代64位处理器简介 290

习题11 291

第12章　外部设备 294

12.1　硬盘 294

12.1.1　磁盘信息组织 294

12.1.2　分区与格式化 298

12.1.3　硬盘驱动器结构 300

12.1.4　硬盘技术指标与接口 301

12.2　显示系统 302

12.2.1　显示器工作原理 303

12.2.2　彩色显示器 304

12.2.3　显示控制电路 305

12.2.4　技术指标与接口标准 307

12.3　键盘 309

12.3.1　工作原理 309

12.3.2　接口标准 311

12.4 鼠标器 312

12.4.1　工作原理 312

12.4.2　接口标准 315

习题12 315

13.1　概述 317

第13章　基本输入输出系统BIOS 317

13.2　实时时钟电路 318

13.3　系统参数的建立 319

13.3.1 标准CMOS设置 319

13.3.2　芯片组及BIOS选项设置 321

13.3.3　电源管理设置 323

13.3.4　PnP与PCI设置 324

附录A　逻辑符号标准对照表 326

附录B　ASCII码 327

附录C　模型计算机指令系统表 329

附录D　模型计算机指令周期表 332

附录E　Intel 8086指令系统简表 335

参考文献 341

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