微型计算机原理与结构

第1章 二进制数与计算机

1.1 序言

1.2 二进制数

1.2.1 表示法

1.2.2 计算规则

1.2.3 二进制数与十进制数的转换

1.2.4 八进制数和十六进制数

1.3 计算机组成

1.3.1 概述

1.3.2 内存储器

1.3.3 运算器

1.3.4 控制器

1.3.5 输入/输出设备

习题

第2章 数字电路基础

2.1 逻辑量的基本运算

2.2 逻辑电路的实现

2.2.1 晶体管

2.2.2 逻辑门电路

2.3 逻辑代数

2.3.1 概述

2.3.2 基本公式

2.3.3 逻辑表达式化简

2.4 常用数字电路

2.4.1 传送门

2.4.2 加法器

2.4.3 多路选择器

2.4.4 译码器

2.4.5 优先权编码器

2.4.6 触发器与寄存器

习题2

第3章 机器数与编码

3.1 机器数

3.1.1 字和小数点

3.1.2 有符号整数表示法

3.1.3 负数补码的真值

3.1.4 补码加减运算

3.1.5 整数的大小比较与移码

3.2 计算机中常用数据类型

3.2.1 整数

3.2.2 实数

3.3 二进制编码

3.3.1 十进制数字的二进制编码

3.3.2 ASCII码

习题

第4章 模型计算机

4.1 基本结构

4.2 存储空间与堆栈

4.3 CPU组成

4.3.1 算术逻辑运算单元

4.3.2 标志寄存器

4.3.3 寄存器组

4.3.4 其他专用寄存器

4.4 指令系统

4.4.1 寻址方式

4.4.2 传送类指令

4.4.3 操作类指令

4.4.4 程序控制类指令

习题

第5章 汇编语言程序设计基础

5.1 概述

5.2 模型计算机汇编语言

5.2.1 常数

5.2.2 符号名

5.2.3 汇编语言语句

5.2.4 表达式

5.2.5 伪指令

5.2.6 汇编语言程序举例

5.3 程序设计基本方法

5.3.1 顺序程序设计

5.3.2 分支程序设计

5.3.3 循环程序设计

5.3.4 子程序设计

习题

第6章 内存储器

6.1 概述

6.2 存储芯片工作原理

6.2.1 只读存储器ROM

6.2.2 静态随机存储器SRAM

*6.2.3 动态随机存储器DRAM

6.3 存储器电路

6.3.1 存储芯片的连接

6.3.2 内存构成举例

习题

第7章 中央处理器

7.1 电路组成

7.1.1 概述

7.1.2 功能电路

7.2 机器指令

7.3 控制原理

7.3.1 时钟与微操作

7.3.2 控制器组成及工作过程

7.3.3 微指令与微操作信号

7.3.4 微程序控制器

7.4 指令流程

习题

第8章 输入/输出技术

8.1 基本概念

8.1.1 I/O接口

8.1.2 I/O端口编址

8.2 I/O传送方式

8.2.1 直接传送

8.2.2 查询传送

8.2.3 中断传送

8.2.4 DMA传送

8.3 程序中断技术

8.3.1 概述

8.3.2 中断源

8.3.3 确定中断源

8.3.4 中断响应

8.3.5 多级中断

8.3.6 模型机中断系统

8.4 数据通信基本概念

8.4.1 数据通信系统

8.4.2 数据传送方式

8.4.3 串行传送的核心电路

8.4.4 传输同步技术

8.4.5 通信模式

8.4.6 数据传输速率

8.5 模型机中断技术实现

8.5.1 CPU中断控制逻辑

8.5.2 中断响应流程

8.6 模型机DMA技术实现

8.6.1 总线共享控制

8.6.2 DMA控制器

8.6.3 DMAC功能电路与控制逻辑

习题

第9章 通用接口应用

9.1 Intel 8255通用并行接口

9.1.1 结构组成

9.1.2 控制字

9.1.3 接口电路结构

9.1.4 应用举例

9.2 Intel 8253 通用定时计数器接口

9.2.1 结构组成

9.2.2 控制字

9.2.3 通道的工作方式

9.2.4 应用举例

9.3 Intel 8251通用串行接口

9.3.1 结构组成

9.3.2 控制字

9.3.3 应用举例

9.4 模数转换接口

9.4.1 ADC 0809模数转换器接口

9.4.2 DAC 0832数模转换器接口

9.4.3 应用举例

习题

第10章 个人计算机体系结构

10.1 概述

10.2 PC设备管理技术

10.2.1 即插即用

10.2.2 电源管理

10.3 总线

10.3.1 并行总线

10.3.2 串行总线

10.4 内存储器系统

10.4.1 动态存储器

10.4.2 高速缓冲存储器Cache

10.5 常用标准接口

10.5.1 并行接口

10.5.2 串行接口

10.5.3 USB

10.6 PC结构特点

10.6.1 双桥结构

10.6.2 内置DRAM控制器结构

10.6.3 内置北桥结构

10.6.4 PC中断系统

10.7 BIOS简介

10.7.1 概述

10.7.2 系统参数设置

习题

第11章 微处理器

11.1 Intel 80486微处理器

11.1.1 存储空间

11.1.2 处理器结构

11.1.3 寻址方式

11.1.4 存储分段的约定

11.1.5 操作数的大小

11.1.6 指令系统简介

11.1.7 浮点运算单元简介

11.1.8 I/O空间

11.1.9 中断系统

11.1.1 0任务

11.2 现代微处理器结构

11.2.1 指令流水线

11.2.2 CISC和RISC

11.2.3 先行控制技术

11.2.4 超流水线与超标量

11.2.5 Pentium微处理器简介

11.2.6 超线程与多核处理器

11.3 CPU主要性能指标

11.4 新一代64位微处理器简介

习题

第12章 外部设备

12.1 硬盘

12.1.1 磁盘信息组织

12.1.2 分区与格式化

12.1.3 硬盘驱动器结构

12.1.4 硬盘技术指标与接口

12.2 显示系统

12.2.1 CRT显示器

12.2.2 LCD显示器

12.2.3 显示控制电路

12.2.4 技术指标与接口标准

12.3 键盘

12.4 鼠标器

习题

附录A 逻辑符号标准对照表

附录B ASCII 码表

附录C 模型计算机指令系统表

附录D 模型计算机指令周期表

附录E Intel 16位空间常用指令表

参考文献

本书共有12章，其中包括计算机“基础”（第1~3章）、“原理”（第4~8章）、“结构与应用”（第9~12章）三部分内容。在“原理”部分，通过一个充分简化但功能完整的模型计算机，深入浅出地介绍了计算机的基本组成和工作原理。为了避免理论知识与实际内容的脱节，在“结构与应用”部分，本书以通用接口芯片和个人计算机为例，以“原理”部分的内容为基础，介绍了实际接口芯片的结构与使用、现代个人计算机的体系结构和主要设备的工作原理，使读者既能深入地理解计算机硬件系统的工作原理，又能较全面地了解和掌握现代微型计算机的结构和技术。本书可作为高职高专或本科院校计算机相关专业的计算机基础课程教材，也可作为计算机爱好者的自学教材。本书的起点较低，只要具备中学物理和数学知识，就可以学习和掌握书中的内容。