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作者簡介
目次
商品簡介
本書是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，在電子科技大學編寫的幾本“六五”、“八五”、“九五”等國家級規劃教材和高等學校規劃教材的基礎上重新編寫。該書將模型化的思想覆蓋到整個計算機硬件系統，以當前主流微機為背景，系統地介紹計算機各功能子系統的邏輯組成和工作機制，強調系統級的整機概念，并注重基礎理論與先進技術的融合。 全書分為6章，按照自頂向下、由表及里的編寫思路，在第一章首先給出模型化計算機硬件系統的總體框架，以后各章圍繞系統的總體框架，分別對信息的表示方法、CPU系統、存儲系統、輸入輸出設備、輸入輸出系統等進行詳細討論。每章的小結部分歸納了本章的知識要點，思考與練習部分強調了本章的重點和難點。 本書內容組織合理、結構嚴謹、知識點明確、概念準確，對重點和難點闡述透徹。特別是“以主流微機為背景，以模型體現基本原理”的編寫思想，使得本書既符合計算機技術的發展潮流，又具有專業基礎課的相對穩定性，可以作為高等學校計算機專業計算機組成原理課程教材，也可作為相關工程技術人員的參考書。
作者簡介
電子科技大學教授。1982年畢業于成都電訊工程學院計算機本科專業，獲學士學位，1985—1989年公派在意大利羅馬大學信息與系統系、羅馬SIELTE通信公司計算機開發部研修多微處理機系統內部節點通信技術與cAD技術等。1989年至今，在電子科技大學計算機學院任教，曾任計算機系803教研室主任、計算機學院計算機工程與技術系主任等職。主要研究方向為嵌入式實時系統及應用。主持教改、科研項目20余項，發表教學、學術論文40余篇，擁有軟件著作權2項、專利1項。曾獲國家級教學成果二等獎、教育部科技進步獎教材類三等獎、四川省教學成果一等獎、河南省科技進步二等獎等多項獎勵。
目次
第一章 概論
1.1 計算機的基本概念
1.1.1 計算機與馮·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
1.3 計算機的特點與性能指標
1.3.1 計算機的主要特點
1.3.2 計算機的主要性能指標
1.4 計算機硬件系統模型
1.4.1 模型機系統的總體框架
1.4.2 模型機系統的組成特點
本章小結
思考與練習
第二章 計算機中的信息表示方法
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 字符的表示方法
2.2.1 ASCⅡ碼
2.2.2 漢字編碼簡介
2.3 指令信息的表示方法
2.3.1 指令格式
2.3.2 指令尋址方式
2.3.3 指令類型
2.3.4 指令系統舉例
本章小結
思考與練習
第三章 CPU系統
3.1 概述
3.1.1 CPU的基本組成
3.1.2 控制器分類
3.1.3 時序控制方式
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 定點乘法運算
3.3.3 定點除法運算
3.3.4 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 模型機的組合邏輯控制器
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
3.5.4 組合邏輯控制方式的優缺點
3.6 模型機的微程序控制器
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
3.7.7 雙核處理器
本章小結
思考與練習
第四章 存儲系統
4.1 概述
4.1.1 存儲系統的層次結構
4.1.2 存儲器的分類
4.1.3 存儲系統的主要性能指標
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 主存的組織
4.3.1 主存設計的一般原則
4.3.2 主存的邏輯設計
4.3.3 主存與CPU、系統總線的連接
4.3.4 主存芯片技術
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 提高存儲系統性能的一些措施
4.5.1 高速緩沖存儲器
4.5.2 虛擬存儲器
4.5.3 雙端口存儲器
4.5.4 並行存儲器
4.5.5 相聯存儲器
本章小結
思考與練習
第五章 輸入輸出設備
5.1 概述
5.1.1 輸入輸出設備的一般功能
5.1.2 輸入輸出設備的分類
5.1.3 輸入輸出設備與主機系統間的信息交換
5.2 鍵盤
5.2.1 按鍵的結構
5.2.2 硬件掃描鍵盤
5.2.3 軟件掃描鍵盤
5.3 顯示設備
5.3.1 概述
5.3.2 顯示方式與顯示規格
5.3.3 CRT顯示器顯示原理
5.3.4 LCD顯示器顯示原理
5.3.5 屏幕顯示與顯示緩存間的對應關係
5.4 打印設備
5.4.1 概述
5.4.2 打印機的相關性能指標
5.4.3 激光打印機
5.4.4 噴墨打印機
5.5 磁盤存儲器
5.5.1 概述
5.5.2 軟盤存儲器
5.5.3 硬盤存儲器
5.5.4 磁盤適配器
5.6 光盤存儲器
5.6.1 概述
5.6.2 光盤的讀寫原理
5.6.3 光盤的特點
5.6.4 光盤驅動器
5.7 其他常用的輸入輸出設備
5.7.1 光學字符識別設備
5.7.2 圖形圖像輸入設備
5.7.3 語音識別設備
5.7.4 條形碼識別儀
本章小結
思考與練習
第六章 輸入輸出系統
6.1 概述
6.1.1 I/O系統組成
6.1.2 I/O接口邏輯
6.1.3 I/O系統連接模式
6.2 總線系統
6.2.1 總線概述
6.2.2 總線操作與控制
6.2.3 總線設計要素
6.2.4 PCI總線標準
6.2.5 模型機系統總線的信號組成
6.3 程序控制傳送與接口
6.3.1 程序直接控制傳送
6.3.2 程序查詢控制傳送
6.4 中斷控制傳送與接口
6.4.1 中斷概念
6.4.2 中斷邏輯
6.4.3 中斷判優
6.4.4 中斷處理
6.4.5 模型機中斷接口與操作
6.5 DMA控制傳送與接口
6.5.1 DMA概念與原理
6.5.2 DMA傳送操作方式
6.5.3 模型機DMA傳送接口
6.5.4 模型機DMA傳送過程
本章小結
思考與練習
參考文獻
1.1 計算機的基本概念
1.1.1 計算機與馮·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
1.3 計算機的特點與性能指標
1.3.1 計算機的主要特點
1.3.2 計算機的主要性能指標
1.4 計算機硬件系統模型
1.4.1 模型機系統的總體框架
1.4.2 模型機系統的組成特點
本章小結
思考與練習
第二章 計算機中的信息表示方法
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 字符的表示方法
2.2.1 ASCⅡ碼
2.2.2 漢字編碼簡介
2.3 指令信息的表示方法
2.3.1 指令格式
2.3.2 指令尋址方式
2.3.3 指令類型
2.3.4 指令系統舉例
本章小結
思考與練習
第三章 CPU系統
3.1 概述
3.1.1 CPU的基本組成
3.1.2 控制器分類
3.1.3 時序控制方式
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 定點乘法運算
3.3.3 定點除法運算
3.3.4 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 模型機的組合邏輯控制器
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
3.5.4 組合邏輯控制方式的優缺點
3.6 模型機的微程序控制器
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
3.7.7 雙核處理器
本章小結
思考與練習
第四章 存儲系統
4.1 概述
4.1.1 存儲系統的層次結構
4.1.2 存儲器的分類
4.1.3 存儲系統的主要性能指標
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 主存的組織
4.3.1 主存設計的一般原則
4.3.2 主存的邏輯設計
4.3.3 主存與CPU、系統總線的連接
4.3.4 主存芯片技術
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 提高存儲系統性能的一些措施
4.5.1 高速緩沖存儲器
4.5.2 虛擬存儲器
4.5.3 雙端口存儲器
4.5.4 並行存儲器
4.5.5 相聯存儲器
本章小結
思考與練習
第五章 輸入輸出設備
5.1 概述
5.1.1 輸入輸出設備的一般功能
5.1.2 輸入輸出設備的分類
5.1.3 輸入輸出設備與主機系統間的信息交換
5.2 鍵盤
5.2.1 按鍵的結構
5.2.2 硬件掃描鍵盤
5.2.3 軟件掃描鍵盤
5.3 顯示設備
5.3.1 概述
5.3.2 顯示方式與顯示規格
5.3.3 CRT顯示器顯示原理
5.3.4 LCD顯示器顯示原理
5.3.5 屏幕顯示與顯示緩存間的對應關係
5.4 打印設備
5.4.1 概述
5.4.2 打印機的相關性能指標
5.4.3 激光打印機
5.4.4 噴墨打印機
5.5 磁盤存儲器
5.5.1 概述
5.5.2 軟盤存儲器
5.5.3 硬盤存儲器
5.5.4 磁盤適配器
5.6 光盤存儲器
5.6.1 概述
5.6.2 光盤的讀寫原理
5.6.3 光盤的特點
5.6.4 光盤驅動器
5.7 其他常用的輸入輸出設備
5.7.1 光學字符識別設備
5.7.2 圖形圖像輸入設備
5.7.3 語音識別設備
5.7.4 條形碼識別儀
本章小結
思考與練習
第六章 輸入輸出系統
6.1 概述
6.1.1 I/O系統組成
6.1.2 I/O接口邏輯
6.1.3 I/O系統連接模式
6.2 總線系統
6.2.1 總線概述
6.2.2 總線操作與控制
6.2.3 總線設計要素
6.2.4 PCI總線標準
6.2.5 模型機系統總線的信號組成
6.3 程序控制傳送與接口
6.3.1 程序直接控制傳送
6.3.2 程序查詢控制傳送
6.4 中斷控制傳送與接口
6.4.1 中斷概念
6.4.2 中斷邏輯
6.4.3 中斷判優
6.4.4 中斷處理
6.4.5 模型機中斷接口與操作
6.5 DMA控制傳送與接口
6.5.1 DMA概念與原理
6.5.2 DMA傳送操作方式
6.5.3 模型機DMA傳送接口
6.5.4 模型機DMA傳送過程
本章小結
思考與練習
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