本書系統地介紹了計算機的基本組成原理和內部工作機制，內容主要包括：計算機系統概論、運算基礎、數值的機器運算、存儲系統和結構、指令系統、中央處理器、I/O接口、外圍設備、總線和計算機硬件系統舉例——PC主板和處理器芯片。書中各章都給出一些例題幫助讀者進一步理解和掌握基本概念及各部件的工作原理，而且每章后都附有適量的習題。
目錄第2版前言第1版前言教學建議第1章 計算機系統概論11.1 計算機系統發展簡史11.1.1 計算機11.1.2 電子計算機41.2 電子計算機硬件的主要組成部分91.2.1 運算器91.2.2 控制器101.2.3 存儲器101.2.4 輸入設備101.2.5 輸出設備101.3 電子計算機系統的主要技術指標11 1.3.1 字長11 1.3.2 運算速度11 1.3.3 存儲容量11 1.3.4 主頻121.4 軟件概述121.4.1 軟件及其分類121.4.2 對“軟件”的完整理解131.4.3 語言處理程序141.5 計算機系統層次結構161.6 計算機的應用181.6.1 數值計算181.6.2 數據處理 181.6.3 計算機控制181.6.4 計算機輔助設計/計算機輔助制造191.6.5 人工智能19習題119第2章 運算基礎——數值的機器級表示202.1 數制202.1.1 十進制數制202.1.2 二進制數制212.1.3 二進制數與十進制數之間的轉換222.1.4 十六進制數制232.2 機器數與真值——帶符號數與不帶符號數的表示252.2.1 機器數與真值252.2.2 帶符號數的表示法252.3 定點表示法與浮點表示法282.3.1 定點表示法282.3.2 浮點表示法282.4 二進制信息編碼292.4.1 BCD碼（二十進制碼）292.4.2 ASCII碼302.5 漢字編碼312.5.1 漢字的輸入編碼322.5.2 國標碼與漢字機內碼322.5.3 漢字字模碼322.6 校驗碼322.6.1 幾個基本概念322.6.2 奇偶校驗碼33 *2.6.3 循環冗余校驗碼36習題239第3章 數值的機器運算403.1 定點數的加、減法運算和加、減法電路的實現403.1.1 定點數的加減運算403.1.2 從半加器到算術邏輯部件ALU43 *3.2 定點數的乘、除法運算和乘、除法電路的實現513.2.1 定點數的乘法運算和乘法電路的實現513.2.2 定點數的除法運算和除法電路的實現583.3 邏輯運算633.3.1 “與”、“或”和“非”運算633.3.2 “異或”運算643.4 定點運算器的基本結構與工作原理653.4.1 移位電路663.4.2 定點運算的主要組成663.5 浮點數運算和浮點數運算器的實現673.5.1 二進制數的浮點運算673.5.2 浮點運算器的基本結構71習題373第4章 存儲系統和結構764.1 存儲系統的組成764.1.1 存儲器的分類764.1.2 主存764.1.3 輔存784.2 主存的組織與操作784.2.1 半導體存儲器的基本結構784.2.2 存儲器中的數據組織794.2.3 半導體存儲器的主要技術指標794.2.4 半導體存儲器芯片的發展804.2.5 主存儲器的組織824.2.6 多體交叉存儲技術864.3 存儲系統的層次結構874.4 高速緩沖存儲器884.4.1 Cache的工作原理884.4.2 主存與Cache之間的地址映像894.4.3 直接映像904.4.4 全相聯映像944.4.5 組相聯映像974.4.6 替換策略和更新策略994.5 虛擬存儲器1014.5.1 虛擬存儲器的基本概念1014.5.2 頁式虛擬存儲器1024.5.3 段式虛擬存儲器1034.5.4 段頁式虛擬存儲器1044.5.5 快表技術105習題4106第5章 指令系統1105.1 指令與指令系統1105.1.1 指令格式1105.1.2 尋址方式1145.2 兩類指令系統1185.2.1 80X86系列處理器的指令系統1185.2.2 MIPS處理器的指令系統1205.3 指令流程1235.3.1 指令執行過程1235.3.2 3種周期1245.3.3 兩種典型的CPU結構類型1245.3.4 指令流程舉例1——單總線結構CPU1285.3.5 指令流程舉例2——專用通路結構CPU130習題5133第6章 中央處理器1356.1 中央處理器的功能與組成1356.1.1 中央處理器的組成1356.1.2 中央處理器的功能1366.1.3 控制器的組成1366.2 硬連線控制器1376.2.1 硬連線控制器概述1376.2.2 硬連線控制器的結構1386.2.3 硬連線控制器的設計步驟1406.3 微程序控制器1406.3.1 微程序控制器概述1406.3.2 微程序控制器的基本結構1416.3.3 微程序設計技術1426.4 中斷與異常處理1486.4.1 中斷與異常的定義1486.4.2 中斷處理過程1496.4.3 中斷優先級1516.4.4 中斷的嵌套1546.5 中央處理器中流水線技術的基本概念1546.5.1 并行性的概念1546.5.2 指令的3種解釋方式1576.5.3 流水線技術的特點1606.5.4 流水線中的相關性1616.5.5 流水線的性能指標1616.5.6 流水線舉例——MIPS R4000163習題6164第7章 I/O接口與外圍設備1657.1 外圍設備1657.2 常用輸入設備和輸出設備1657.2.1 鍵盤1667.2.2 鼠標1677.2.3 掃描儀1687.2.4 觸摸屏1687.2.5 打印機1697.2.6 顯示器1717.3 外存儲器1747.3.1 磁盤存儲器1747.3.2 磁帶存儲器1777.3.3 RAID1787.3.4 光盤存儲器1827.3.5 U盤存儲器1877.4 外圍設備與主機的定時方式和信息交換方式1887.4.1 程序控制傳送方式1887.4.2 DMA傳送方式1937.4.3 通道傳送方式1957.5 圖形用戶界面1977.5.1 人機交互技術1977.5.2 圖形用戶界面概述199習題7204第8章 總線2068.1 總線概述2068.1.1 總線和總線標準2068.1.2 總線的分類2078.2 總線通信協議、總線仲裁和總線負載能力2098.2.1 總線傳輸周期2098.2.2 總線通信協議2098.2.3 總線仲裁2118.2.4 總線負載能力2138.3 實用總線標準2148.3.1 PCI總線2148.3.2 RS-232C總線2238.3.3 IEEE-488總線2268.3.4 IDE/ATA總線2268.3.5 SCSI總線2298.3.6 USB總線2318.3.7 IEEE 1394總線236習題8237第9章 計算機硬件系統舉例——PC主板和CPU2389.1 PC主板2389.1.1 主板概述2399.1.2 主板上的插座和插槽2409.1.3 主板的外設接口2429.2 芯片組2439.2.1 芯片組的功能2439.2.2 南北橋結構與Hub結構2449.3 從32位微處理器到多核處理器2459.3.1 32位微處理器2459.3.2 64位微處理器2559.3.3 多核芯片258習題9268參考文獻269
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