第1章 計算機系統概述 1.1 計算機的發展 1.1.1 **臺電子計算機 1.1.2 計算機的發展歷程 1.1.3 中國計算機的發展歷程 1.1.4 計算機的分類 1.1.5 計算機的發展趨勢 1.2 計算機系統的硬件 1.2.1 馮·諾依曼計算機結構 1.2.2 計算機硬件組成 1.3 計算機系統的軟件 1.3.1 計算機的系統軟件 1.3.2 計算機的應用軟件 1.4 計算機系統的多層次結構 1.4.1 從計算機系統組成角度劃分層次結構 1.4.2 從語言功能角度劃分層次結構 1.4.3 硬件和軟件的邏輯等價性 1.5 計算機的主要性能指標 本章小結 習題1 第2章 計算機中的數據表示 2.1 數值型數據的表示 2.1.1 真值和機器數 2.1.2 定點和浮點格式 2.1.3 十進制數串的表示 2.2 非數值型數據的表示 2.2.1 字符和字符串 2.2.2 漢字的表示 2.2.3 Unicode編碼 2.3 其他信息的數字化 2.4 校驗碼 2.4.1 奇偶校驗碼 2.4.2 海明校驗碼 2.4.3 循環冗余校驗碼 本章小結 習題2 第3章 運算方法和運算器 3.1 定點加減運算 3.1.1 補碼加法運算 3.1.2 補碼減法運算 3.1.3 溢出概念及檢測方法 3.1.4 基本二進制加法/減法器 3.1.5 十進制數的加法運算 3.2 定點乘法運算 3.2.1 移位和舍入操作 3.2.2 原碼一位乘法 3.2.3 補碼一位乘法運算 3.2.4 陣列乘法器 3.3 定點除法運算 3.3.1 手工運算 3.3.2 恢復余數除法 3.3.3 不恢復余數除法 3.3.4 陣列除法器 3.4 浮點運算 3.4.1 浮點加減運算 3.4.2 浮點乘除運算 3.5 邏輯運算 3.6 運算器的基本組成與實例 3.6.1 運算器的基本結構 3.6.2 多功能算術邏輯運算單元實例 3.6.3 浮點運算器示例 本章小結 習題3 第4章 多層次的存儲系統 4.1 存儲系統概述 4.1.1 存儲器分類 4.1.2 存儲系統層次結構 4.1.3 主存的數據組織 4.1.4 主存儲器的主要技術指標 4.2 半導體存儲器 4.2.1 SRAM存儲器 4.2.2 DRAM存儲器 4.2.3 只讀存儲器和閃速存儲器 4.2.4 存儲器容量擴充 4.2.5 半導體存儲器的封裝 4.3 并行存儲技術 4.4 高速緩沖存儲器 4.4.1 高速緩存工作原理 4.4.2 主存與Cache的地址映射 4.4.3 替換算法 4.4.4 Cache寫策略 4.4.5 微型計算機中Cache技術的實現 4.5 虛擬存儲器 4.5.1 虛擬存儲器的基本概念 4.5.2 頁式虛擬存儲器 4.5.3 段式虛擬存儲器 4.5.4 段頁式虛擬存儲器 4.5.5 快表與慢表 本章小結 習題4 第5章 指令系統 5.1 概述 5.1.1 指令系統的發展 5.1.2 指令系統的性能要求 5.1.3 低級語言與硬件結構的關系 5.2 機器指令的設計 5.2.1 指令操作 5.2.2 機器指令的基本格式 5.2.3 指令字長 5.2.4 地址碼結構 5.2.5 操作碼設計 5.3 尋址方式 5.3.1 指令的尋址方式 5.3.2 數據的尋址方式 5.3.3 堆棧及堆棧尋址 5.3.4 相聯存儲方式 5.4 典型指令 5.4.1 數據傳送類指令 5.4.2 運算類指令 5.4.3 程序控制類指令 5.4.4 特權指令 5.4.5 其他指令 5.5 RISC 5.5.1 RISC的產生 5.5.2 RISC指令系統的特點 5.5.3 RISC指令系統實例 本章小結 習題5 第6章 中央處理器 6.1 CPU的功能和組成 6.1.1 CPU的功能 6.1.2 CPU的基本組成 6.1.3 CPU中的主要寄存器 6.2 控制器的組織 6.2.1 控制器的基本組成 6.2.2 控制器的硬件實現方式 6.3 時序系統與控制方式 6.3.1 指令執行的基本過程 6.3.2 多級時序系統 6.3.3 控制器的基本控制方式 6.4 指令周期分析 6.4.1 典型指令周期分析 6.4.2 指令流程圖 6.5 硬布線控制器 6.5.1 基本原理 6.5.2 邏輯電路的設計 6.6 微程序控制器 6.6.1 基本概念 6.6.2 微程序控制器基本原理 6.6.3 微指令格式 6.6.4 微程序流的控制 6.6.5 微程序控制器的時序控制 6.6.6 微程序設計舉例 6.6.7 動態微程序設計 6.7 流水線技術 6.7.1 流水線的概念 6.7.2 流水線的分類 6.7.3 流水線的時空圖及性能指標 6.7.4 流水線的相關問題 6.7.5 流水CPU的結構 6.8 RISC CPU 6.8.1 RISC的優化技術 6.8.2 RISC CPU實例 6.9 典型處理器簡介 6.9.1 傳統CPU 6.9.2 現代CPU 本章小結 習題6 第7章 外圍設備 7.1 外圍設備概述 7.1.1 外圍設備概念 7.1.2 外圍設備分類 7.1.3 外圍設備的地位與作用 7.2 輔助存儲設備 7.2.1 磁介質存儲設備 7.2.2 光存儲設備 7.2.3 半導體存儲設備 7.2.4 新型存儲技術 7.3 輸入設備 7.3.1 輸入設備概述 7.3.2 鍵盤 7.3.3 鼠標 7.3.4 圖像輸入 7.3.5 聲音輸入 7.4 輸出設備 7.4.1 輸出設備概述 7.4.2 打印輸出設備 7.4.3 顯示輸出設備 本章小結 習題7 第8章 總線技術 8.1 總線的基本概念 8.1.1 總線特性 8.1.2 總線性能指標 8.1.3 總線內部結構 8.1.4 總線標準 8.2 總線的分類 8.2.1 元件級總線 8.2.2 系統總線 8.2.3 外部總線 8.3 總線的連接方式 8.3.1 單總線 8.3.2 多總線 8.3.3 總線的層次結構 8.4 總線設計要素 8.4.1 總線仲裁 8.4.2 總線定時 8.4.3 總線數據傳輸模式 8.4.4 總線復用 8.5 典型總線 8.5.1 ISA總線 8.5.2 PCI總線 8.5.3 AGP總線 8.5.4 USB總線 本章小結 習題8 第9章 輸入輸出系統 9.1 輸入輸出系統概述 9.1.1 輸入輸出系統的發展 9.1.2 輸入輸出接口類型 9.1.3 接口的基本功能 9.2 CPU與接口之間的信息傳送方式 9.2.1 程序控制方式 9.2.2 DMA方式 9.2.3 通道控制方式 9.2.4 外圍處理機方式 9.3 程序查詢方式及其接口 9.3.1 程序查詢流程 9.3.2 程序查詢方式的接口電路 9.4 程序中斷方式及其接口 9.4.1 中斷的基本概念 9.4.2 中斷分類及作用 9.4.3 中斷過程 9.4.4 中斷判優 9.4.5 中斷嵌套和中斷屏蔽 9.4.6 程序中斷接口 9.4.7 中斷控制器 9.5 DMA方式及其接口 9.5.1 DMA方式的基本概念 9.5.2 DMA的傳送方式 9.5.3 基本DMA控制接口 9.5.4 選擇型和多路型DMA控制器 9.5.58 237DMA控制器 9.6 通道控制方式 9.6.1 通道的基本概念 9.6.2 通道的類型與結構 9.6.3 通道的工作過程 本章小結 習題9 第10章 計算機結構新技術 10.1 并行技術 10.2 多通道內存技術 10.3 超線程技術 10.4 多核技術 10.5 多處理機 10.6 計算機集群 本章小結 習題10 參考文獻 附錄A 數字邏輯基礎知識