第1章 概论1
1.1 基本内容要求1
1.2 误点疑点解惑1
1. 主机1
2. 单总线2
3. 完整的计算机系统2
4. 硬件、软件的功能划分与逻辑上的等价2
5. 机器字长和数据通路宽度3
1.3 相关知识介绍3
1. 冯·诺依曼型计算机及其计算机系统结构的发展3
2. 微处理器4
3. 三态门和总线电路5
4. 系列机与兼容机6
5. 计算机的多层次结构6
6. 广义语言与计算机程序6
7. 透明性7
1.4 教材习题解答8
第2章 数据的机器层次表示10
2.1 基本内容要求10
2.2 误点疑点解惑11
1. 真值和机器数的区别11
2. 模与补码表示法11
3. 原码和补码的区别12
4. 定点数的表示范围12
5. 浮点数的表示范围14
6. 浮点数的规格化15
7. 移码偏置值的选择15
8. 定点数与浮点数的比较16
9. 3种汉字编码的区别17
10. 十进制数的BCD编码18
11. 奇偶校验位的形成和奇偶校验码的检测19
2.1 基本内容要求
2.2 误点疑点解惑
1. 真值和机器数的区别
2. 模与补码表示法
3. 原码和补码的区别
4. 定点数的表示范围
5. 浮点数的表示范围
6. 浮点数的规格化
7. 移码偏置值的选择
8. 定点数与浮点数的比较
9. 3种汉字编码的区别
10. 十进制数的BCD编码
11. 奇偶校验位的形成和奇偶校验码的检测
2.3 相关知识介绍20
1. 补码\[X\]补与真值X的转换20
2. 原码\[X\]原与补码\[X\]补的转换21
3. 浮点数的表数范围22
4. 浮点数尾数基数的选择22
5. IEEE 754标准的浮点数24
6. 汉字的字形码25
7. 校验码的码距26
8. 海明编码27
9. 循环冗余校验码的模2运算28
10. 循环冗余校验码的编码和校验过程29
11. 循环冗余校验码的纠错原理30
2.4 教材习题解答32
第3章 指令系统41
3.1 基本内容要求41
3.2 误点疑点解惑42
1. 指令长度42
2. 双操作数运算类指令的执行42
3. 地址个数对程序长度和指令长度的影响44
4. 不同地址数指令的进一步分析47
5. 非规整性编码——扩展操作码法47
6. 地址码位数与主存容量和最小寻址单位的关系48
7. 指令寻址和数据寻址49
8. 常见数据寻址方式分析49
9. 各种数据寻址方式的速度比较50
10. 变址寻址和基址寻址的区别51
11. 相对寻址中的位移量52
12. 存储器堆栈的操作53
13. 返回指令的地址字段54
14. 输入输出指令的设置54
3.3 相关知识介绍55
1. 操作码优化法——Huffman编码55
2. 操作码优化法——扩展操作码57
3. 面向不同对象的寻址方式59
4. 变址寻址和间接寻址的比较59
5. 程序在主存中的定位技术60
6. 缩短指令中地址码长度的方法61
7. 存储器堆栈组织61
8. 其他程序控制类指令62
9. 对指令系统的基本要求63
3.4 教材习题解答64
第4章 数值的机器运算72
4.1 基本内容要求72
4.2 误点疑点解惑73
1. 并行加法器的进位产生和传递73
2. 并行加法器的进位传递方式和传递时间73
3. 补码加减运算及其实现74
4. 补码Booth乘法75
5. 补码加减交替除法75
6. 浮点加减运算中的对阶和结果规格化76
7. 浮点除法运算中的尾数调整77
8. BCD码的加法运算77
9. 基本逻辑运算及其应用78
4.3 相关知识介绍79
1. 全加器电路79
2. 4位先行进位电路CLA80
3. 4位成组先行进位电路81
4. 4位CLA加法器和4位BCLA加法器的比较81
5. 原码和反码的加减运算81
6. 补码的移位操作84
7. 各种舍入方法的比较84
8. 补码校正乘法86
9. 原码两位乘法86
10. 不同情况除法运算中的寄存器安排89
11. 二进制移码加减法89
12. 浮点乘法运算的溢出和舍入问题91
13. 多功能算术逻辑单元7418193
14. 先行进位发生器7418294
15. 位片式运算器95
4.4 教材习题解答96
第5章 存储系统和结构108
5.1 基本内容要求108
5.2 误点疑点解惑109
1. 存储系统和存储器109
2. 主存储器组织110
3. 字节编址计算机的大端方案和小端方案110
4. 主存储器的存储容量和存取速度111
5. 边界对齐的数据存放方法111
6. 动态随机存储器的刷新112
7. 各类半导体存储芯片的特点113
8. 存储芯片的地址译码系统114
9. 存储容量的扩展及存储芯片与CPU的连接115
10. 选片地址的全译码和部分译码116
5.3 相关知识介绍116
1. 存储系统的性能分析116
2. 访问的局部性原理117
3. 静态RAM芯片分析118
4. 动态RAM芯片分析119
5. MROM和PROM的写入121
6. RAM的奇偶校验电路122
7. BIOS和CMOS芯片122
8. 双端口存储器123
9. 多体并行系统123
10. 主存与Cache之间的地址变换与映像方式125
11. 虚拟存储器的工作过程125
12. 相联存储器127
5.4 教材习题解答128
第6章 中央处理器141
6.1 基本内容要求141
6.2 误点疑点解惑142
1. CPU中寄存器的设置142
2. CPU的主要性能指标参数143
3. 控制器的功能与组成144
4. 控制器的核心——控制单元145
5. 指令的机器周期146
6. 指令执行的控制方式147
7. 指令微操作序列的安排148
8. 字段直接编码和字段间接编码153
9. 微程序控制方式153
10. 形成后继微地址的几种方式比较154
6.3 相关知识介绍155
1. 外频与前端总线频率的区别与联系155
2. CPU的性能156
3. 微程序控制器结构158
4. 后继微地址形成实例159
5. 微程序设计举例164
6. 毫微程序设计和毫微程序控制器166
7. 流水线的性能分析168
8. 消除流水线瓶颈的方法169
6.4 教材习题解答170
第7章 外部设备182
7.1 基本内容要求182
7.2 误点疑点解惑183
1. 磁盘存储器的平均存取时间183
2. 改进调频制提高记录密度的分析183
3. 硬盘存储器的圆柱面184
4. 磁盘的基本操作184
5. 非编码键盘的行列扫描法185
6. 点阵针式打印机的打印方式186
7. 激光打印机的印字原理186
8. 图形和图像187
9. CRT显示器的有关技术指标187
10. VRAM的容量和内容188
11. 字符显示原理和具体显示过程189
12. 显示器的同步控制190
7.3 相关知识介绍193
1. 磁记录方式的性能特点193
2. 几种磁记录方式的读出过程分析195
3. 群码制（GCR）195
4. 1/4英寸的数据流磁带机196
5. CDROM读盘方式196
6. 光盘刻录机工作原理197
7. 无线鼠标198
8. 鼓式宽行打印机199
9. 色光三原色和颜料三原色200
10. 彩色喷墨打印机工作原理201
11. 彩色激光打印机色彩合成原理202
12. AGP接口202
7.4 教材习题解答203
第8章 输入输出系统211
8.1 基本内容要求211
8.2 误点疑点解惑212
1. 接口与接口中的寄存器212
2. 程序查询方式传送举例213
3. 中断系统的功能213
4. 程序中断方式不适合高速外设数据传送的原因214
5. 中断响应阶段完成的任务214
6. 中断服务程序入口地址的获取方式215
7. 程序中断方式中容易混淆的几个问题216
8. DMA控制器的控制过程217
9. 单字传送与成组连续传送218
10. 周期挪用法的特点218
11. 采用周期挪用法的数据传送过程219
12. 3种不同类型通道的比较220
13. 通道操作的全过程221
8.3 相关知识介绍222
1. 输入输出系统的特点222
2. 主机与外设的连接方式223
3. 中断系统的软硬件功能分配224
4. 可屏蔽中断和不可屏蔽中断225
5. 向量中断与向量地址的产生225
6. 向量中断的执行过程227
7. 中断升级的另一种方法——改变处理机优先级228
8. 连接多台外设的DMA控制器230
9. 通道中的数据传送过程230
10. 通道的流量分析232
8.4 教材习题解答234
参考文献246
鄂公网安备 42010302001612号 