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計算機組成原理(微課版) 版權信息
- ISBN：9787302628835
- 條形碼：9787302628835 ; 978-7-302-62883-5
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
計算機組成原理(微課版) 本書特色
本書將組成原理的眾多知識點與編程結合起來，通過編程實現仿真實驗進行形象的展示，配套資源豐富
計算機組成原理(微課版) 內容簡介
本書系統介紹計算機的設計方法和運行方式。全書共9章。第1章為計算機系統概論，第2章介紹布爾代數與邏輯電路，第3章介紹數據表示，第4章介紹運算器，第5章介紹存儲系統，第6章介紹指令系統，第7章介紹中央處理器，第8章介紹輸入輸出系統，第9章給出幾個TDCMA實驗箱實驗。 本書可作為應用型高校計算機專業的“計算機組成原理”課程教材，也可作為計算機領域開發應用人員的參考書。
計算機組成原理(微課版) 目錄
第1章計算機系統概論1
1.1計算機的興起1
1.2計算機的分類4
1.3計算機硬件5
1.3.1控制器6
1.3.2運算器8
1.3.3存儲器8
1.3.4輸入輸出設備10
1.4計算機軟件11
1.4.1系統軟件11
1.4.2操作系統12
1.4.3應用軟件12
1.4.4程序設計語言12
1.4.5數據庫14
1.5計算機系統結構14
1.6計算機的性能指標15
1.7用Python搭建“計算機”17
1.7.1模擬計算機實驗介紹17
1.7.2基于Python的仿真實驗開發環境的搭建18
1.7.3創建**個Python程序22
習題25
第2章布爾代數與邏輯電路26
2.1布爾代數26
2.1.1與邏輯27
2.1.2或邏輯28
2.1.3非邏輯28
2.2邏輯函數及其化簡29
2.2.1邏輯函數292.2.2布爾表達式化簡29
2.3基本邏輯電路32
2.3.1門電路32
2.3.2門電路的構造33
2.4門電路仿真實驗38
習題39
◆計算機組成原理（微課版）目錄第3章數據表示41
3.1進位記數制41
3.2進制轉換43
3.3十進制數據編碼45
3.4ASCII碼46
3.5漢字編碼47
3.6數據校檢48
3.7偶校驗碼生成仿真實驗51
習題52
第4章運算器53
4.1機器數與真值53
4.2機器數編碼54
4.2.1定點數編碼54
4.2.2浮點數編碼59
4.3定點數加減法62
4.3.1補碼的加減運算及溢出判斷62
4.3.2溢出判斷63
4.3.3移碼的加減法運算及溢出判斷64
4.4全加器與加法裝置65
4.4.1一位半加器65
4.4.2一位全加器65
4.4.3加法裝置66
4.4.4進位系統68
4.5定點數乘法69
4.5.1原碼一位乘法69
4.5.2原碼兩位乘法71
4.6全加器仿真實驗72
習題73
第5章存儲系統75
5.1存儲器75
5.1.1存儲器分類75
5.1.2存儲器的編址和端模式76
5.2存儲系統概述77
5.2.1存儲系統的層次結構77
5.2.2程序的局部性原理80
5.3靜態隨機存取存儲器81
5.3.1SRAM的概念81
5.3.2基本的SRAM邏輯結構82
5.3.3SRAM讀寫時序83
5.4動態隨機存取存儲器83
5.4.1DRAM的概念83
5.4.2DRAM芯片的邏輯結構84
5.4.3DRAM讀寫時序84
5.4.4DRAM的刷新操作85
5.5只讀存儲器86
5.6半導體存儲器的容量擴展88
5.6.1位擴展法88
5.6.2字擴展法89
5.6.3字位擴展法91
5.7高速緩沖存儲器92
5.7.1Cache的基本原理93
5.7.2Cache的地址映射96
5.7.3Cache替換算法100
5.7.4Cache的寫操作策略101
5.8虛擬存儲器102
5.8.1虛擬存儲器的基本概念102
5.8.2虛擬存儲器的訪問過程103
5.8.3Cache與虛擬存儲器的異同103
5.8.4虛擬存儲機制要解決的關鍵問題104
5.9輔助存儲器104
5.9.1輔助存儲器的種類104
5.9.2磁盤存儲器的技術指標107
5.10Cache替換仿真實驗108
習題109
第6章指令系統112
6.1指令的組成112
6.1.1指令介紹112
6.1.2操作碼113
6.1.3地址碼113
6.1.4指令助記符115
6.2尋址方式116
6.2.1尋址的概念116
6.2.2立即數尋址方式117
6.2.3寄存器尋址方式117
6.2.4直接尋址方式118
6.2.5間接尋址方式119
6.2.6基址尋址方式120
6.2.7變址尋址方式121
6.2.8相對尋址方式121
6.2.9堆棧尋址方式122
6.3指令格式設計124
6.3.1指令字長124
6.3.2操作碼的編碼方式124
6.3.3地址碼的編碼設計127
6.4復雜指令集和精簡指令集128
6.4.1復雜指令集計算機128
6.4.2精簡指令集計算機128
6.5指令尋址仿真實驗129
習題131
第7章中央處理器134
7.1CPU的功能和組成134
7.1.1CPU的功能134
7.1.2CPU的基本組成134
7.1.3CPU中的主要寄存器136
7.1.4操作控制器與時序產生器137
7.2指令周期138
7.3時序信號產生器和控制方式139
7.3.1時序信號的作用和體制139
7.3.2時序信號產生器140
7.3.3控制方式143
7.4流水CPU144
7.4.1并行處理技術144
7.4.2流水CPU的結構144
7.4.3流水線中的主要問題147
7.5RISC CPU149
7.5.1RISC的特點149
7.5.2RISC CPU實例151
7.5.3動態流水線調度155
習題156
第8章輸入輸出系統157
8.1CPU與外設之間的信息交換方式157
8.1.1I/O接口與端口157
8.1.2I/O操作的一般過程158
8.1.3I/O接口與外設之間的數據傳送方式159
8.1.4CPU與I/O接口之間的數據傳送160
8.2程序查詢方式162
8.3中斷方式165
8.3.1中斷的基本概念165
8.3.2中斷服務程序入口地址的獲取168
8.3.3中斷方式的外設接口電路169
8.3.4單級中斷170
8.3.5多級中斷171
8.3.6Pentium CPU的中斷機制175
8.4DMA方式177
8.4.1DMA的基本概念177
8.4.2DMA傳送方式178
8.4.3基本的DMA控制器180
8.4.4選擇型和多路型DMA控制器182
8.5通道方式185
8.5.1通道簡介185
8.5.2通道的類型187
8.5.3通道結構的發展188
8.6通用I/O標準接口189
8.6.1并行I/O標準接口SCSI189
8.6.2串行I/O標準接口IEEE 1394190
8.6.3I/O系統設計193
習題194
第9章TDCMA實驗箱實驗198
9.1TDCMA實驗箱簡介198
9.1.1系統構成198
9.1.2硬件布局201
9.1.3系統的安裝202
9.1.4軟件操作說明203
9.2時序與操作臺實驗204
9.3讀寫控制邏輯實驗205
9.4I/O設備控制實驗206
9.5運算器實驗208
9.5.1運算器實驗一208
9.5.2運算器實驗二211
9.6靜態隨機存儲器實驗212
9.6.1靜態隨機存儲器實驗一212
9.6.2靜態隨機存儲器實驗二214
9.7系統總線接口實驗216
附錄A各章習題參考答案220
參考文獻227
1.1計算機的興起1
1.2計算機的分類4
1.3計算機硬件5
1.3.1控制器6
1.3.2運算器8
1.3.3存儲器8
1.3.4輸入輸出設備10
1.4計算機軟件11
1.4.1系統軟件11
1.4.2操作系統12
1.4.3應用軟件12
1.4.4程序設計語言12
1.4.5數據庫14
1.5計算機系統結構14
1.6計算機的性能指標15
1.7用Python搭建“計算機”17
1.7.1模擬計算機實驗介紹17
1.7.2基于Python的仿真實驗開發環境的搭建18
1.7.3創建**個Python程序22
習題25
第2章布爾代數與邏輯電路26
2.1布爾代數26
2.1.1與邏輯27
2.1.2或邏輯28
2.1.3非邏輯28
2.2邏輯函數及其化簡29
2.2.1邏輯函數292.2.2布爾表達式化簡29
2.3基本邏輯電路32
2.3.1門電路32
2.3.2門電路的構造33
2.4門電路仿真實驗38
習題39
◆計算機組成原理（微課版）目錄第3章數據表示41
3.1進位記數制41
3.2進制轉換43
3.3十進制數據編碼45
3.4ASCII碼46
3.5漢字編碼47
3.6數據校檢48
3.7偶校驗碼生成仿真實驗51
習題52
第4章運算器53
4.1機器數與真值53
4.2機器數編碼54
4.2.1定點數編碼54
4.2.2浮點數編碼59
4.3定點數加減法62
4.3.1補碼的加減運算及溢出判斷62
4.3.2溢出判斷63
4.3.3移碼的加減法運算及溢出判斷64
4.4全加器與加法裝置65
4.4.1一位半加器65
4.4.2一位全加器65
4.4.3加法裝置66
4.4.4進位系統68
4.5定點數乘法69
4.5.1原碼一位乘法69
4.5.2原碼兩位乘法71
4.6全加器仿真實驗72
習題73
第5章存儲系統75
5.1存儲器75
5.1.1存儲器分類75
5.1.2存儲器的編址和端模式76
5.2存儲系統概述77
5.2.1存儲系統的層次結構77
5.2.2程序的局部性原理80
5.3靜態隨機存取存儲器81
5.3.1SRAM的概念81
5.3.2基本的SRAM邏輯結構82
5.3.3SRAM讀寫時序83
5.4動態隨機存取存儲器83
5.4.1DRAM的概念83
5.4.2DRAM芯片的邏輯結構84
5.4.3DRAM讀寫時序84
5.4.4DRAM的刷新操作85
5.5只讀存儲器86
5.6半導體存儲器的容量擴展88
5.6.1位擴展法88
5.6.2字擴展法89
5.6.3字位擴展法91
5.7高速緩沖存儲器92
5.7.1Cache的基本原理93
5.7.2Cache的地址映射96
5.7.3Cache替換算法100
5.7.4Cache的寫操作策略101
5.8虛擬存儲器102
5.8.1虛擬存儲器的基本概念102
5.8.2虛擬存儲器的訪問過程103
5.8.3Cache與虛擬存儲器的異同103
5.8.4虛擬存儲機制要解決的關鍵問題104
5.9輔助存儲器104
5.9.1輔助存儲器的種類104
5.9.2磁盤存儲器的技術指標107
5.10Cache替換仿真實驗108
習題109
第6章指令系統112
6.1指令的組成112
6.1.1指令介紹112
6.1.2操作碼113
6.1.3地址碼113
6.1.4指令助記符115
6.2尋址方式116
6.2.1尋址的概念116
6.2.2立即數尋址方式117
6.2.3寄存器尋址方式117
6.2.4直接尋址方式118
6.2.5間接尋址方式119
6.2.6基址尋址方式120
6.2.7變址尋址方式121
6.2.8相對尋址方式121
6.2.9堆棧尋址方式122
6.3指令格式設計124
6.3.1指令字長124
6.3.2操作碼的編碼方式124
6.3.3地址碼的編碼設計127
6.4復雜指令集和精簡指令集128
6.4.1復雜指令集計算機128
6.4.2精簡指令集計算機128
6.5指令尋址仿真實驗129
習題131
第7章中央處理器134
7.1CPU的功能和組成134
7.1.1CPU的功能134
7.1.2CPU的基本組成134
7.1.3CPU中的主要寄存器136
7.1.4操作控制器與時序產生器137
7.2指令周期138
7.3時序信號產生器和控制方式139
7.3.1時序信號的作用和體制139
7.3.2時序信號產生器140
7.3.3控制方式143
7.4流水CPU144
7.4.1并行處理技術144
7.4.2流水CPU的結構144
7.4.3流水線中的主要問題147
7.5RISC CPU149
7.5.1RISC的特點149
7.5.2RISC CPU實例151
7.5.3動態流水線調度155
習題156
第8章輸入輸出系統157
8.1CPU與外設之間的信息交換方式157
8.1.1I/O接口與端口157
8.1.2I/O操作的一般過程158
8.1.3I/O接口與外設之間的數據傳送方式159
8.1.4CPU與I/O接口之間的數據傳送160
8.2程序查詢方式162
8.3中斷方式165
8.3.1中斷的基本概念165
8.3.2中斷服務程序入口地址的獲取168
8.3.3中斷方式的外設接口電路169
8.3.4單級中斷170
8.3.5多級中斷171
8.3.6Pentium CPU的中斷機制175
8.4DMA方式177
8.4.1DMA的基本概念177
8.4.2DMA傳送方式178
8.4.3基本的DMA控制器180
8.4.4選擇型和多路型DMA控制器182
8.5通道方式185
8.5.1通道簡介185
8.5.2通道的類型187
8.5.3通道結構的發展188
8.6通用I/O標準接口189
8.6.1并行I/O標準接口SCSI189
8.6.2串行I/O標準接口IEEE 1394190
8.6.3I/O系統設計193
習題194
第9章TDCMA實驗箱實驗198
9.1TDCMA實驗箱簡介198
9.1.1系統構成198
9.1.2硬件布局201
9.1.3系統的安裝202
9.1.4軟件操作說明203
9.2時序與操作臺實驗204
9.3讀寫控制邏輯實驗205
9.4I/O設備控制實驗206
9.5運算器實驗208
9.5.1運算器實驗一208
9.5.2運算器實驗二211
9.6靜態隨機存儲器實驗212
9.6.1靜態隨機存儲器實驗一212
9.6.2靜態隨機存儲器實驗二214
9.7系統總線接口實驗216
附錄A各章習題參考答案220
參考文獻227
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