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1.1　计算机发展史1

1.1.1　第一代电子管计算机1

第1章　计算机发展概述1

1.1.2　第二代晶体管计算机2

1.1.3　第三代集成电路计算机2

1.1.4　第四代超大规模集成电路计算机3

1.2　计算机系统的层次结构3

1.3　超级计算机发展史5

习题5

2.1　逻辑关系和逻辑门电路7

2.1.1　逻辑“与”及“与门”7

第2章　逻辑代数与逻辑门电路7

2.1.2　逻辑“或”及“或门”8

2.1.3　逻辑“非”及“非门”9

2.1.4　复合逻辑及复合门9

2.2　逻辑代数的基本定律12

2.2.1　逻辑函数的“相等”概念12

2.2.2　逻辑代数的基本定律12

2.3　逻辑函数的化简14

2.3.1 逻辑函数的标准与或式和最简式14

2.3.2　逻辑函数的公式化简法17

2.3.3　逻辑函数的卡诺图化简法18

2.4.2　几种常用TTL门电路芯片22

2.4　常用TTL门电路芯片22

2.4.1　TTL与非门单元电路22

习题24

第3章　组合逻辑电路25

3.1　组合逻辑电路的分析25

3.1.1　分析方法25

3.1.2　分析举例26

3.2　组合逻辑电路设计27

3.2.1　组合逻辑电路设计方法27

3.2.2　组合逻辑电路设计举例27

3.3.1 编码器29

3.3 中规模集成电路逻辑部件29

3.3.2　译码器及其应用31

3.3.3　数值比较器34

3.3.4　数据选择器及其应用37

3.3.5　组合逻辑电路举例41

习题43

第4章　时序逻辑电路45

4.1 触发器45

4.1.1 用与非门组成的基本RS触发器45

4.1.2　用“与非”门组成的钟控触发器46

4.1.3　边沿触发器49

4.2.1 寄存器52

4.2　寄存器和移位器52

4.2.2　移位器55

4.2.3　相联存储器58

4.2.4　用JK触发器实现寄存器60

4.3　同步计数器60

4.3.1　计数器设计60

4.3.2　计数器集成芯片介绍64

4.3.3　N进制计数器65

习题66

5.1　只读存储器70

5.1.1　只读存储器的结构70

第5章 只读存储器与可编程逻辑器件70

5.1.2　只读存储器的工作原理71

5.1.3　只读存储器制造技术简介72

5.1.4　只读存储器的应用74

5.2　可编程逻辑器件75

5.2.1 PLA可编程逻辑阵列75

5.2.2 PAL可编程阵列逻辑简介78

5.2.3 GAL通用阵列逻辑简介78

5.2.4　实例介绍79

习题84

6.1　主存储器的构成85

6.1.1　主存储器芯片85

第6章　存储器组织85

6.1.2　主存储器容量的扩展91

6.2　存储系统组织94

6.2.1　双端口存储器与并行主存系统94

6.2.2　高速缓冲存储器96

6.2.3　替换策略及更新策略101

6.2.4　虚拟存储器102

6.3　主存储器的芯片技术106

6.3.1　快速页式动态存储器106

6.3.2　增强数据输出动态存储器106

6.3.4　双速率同步动态存储器107

6.3.3　同步动态存储器107

6.3.5　磁性随机访问存储器108

6.4　三级存储体系109

6.5　磁盘存储设备109

6.5.1　磁记录原理与记录方式109

6.5.2　磁盘存储设备112

习题116

第7章　运算器119

7.1　数据信息的表示方法119

7.1.1　带符号数的表示119

7.1.2　补码加减法121

7.1.3　定点表示与浮点表示124

7.1.4　溢出判断126

7.1.5　字符的表示127

7.2　算术逻辑运算部件128

7.2.1　一位全加器129

7.2.2　串行进位并行加法器129

7.2.3　先行进位并行加法器129

7.2.4　补码加法器131

7.2.5　算术逻辑运算部件举例131

7.3　定点乘除法运算134

7.3.1　定点乘法运算134

7.3.2　定点除法运算141

7.4　浮点四则运算142

7.4.1　浮点加减运算143

7.4.2　浮点乘法运算144

7.4.3　浮点除法运算144

7.5　运算器组成145

7.5.1　暂存器型运算器145

7.5.2　多路选择器型运算器145

习题146

第8章　指令系统148

8.1 指令格式148

8.1.1　指令格式148

8.1.3　操作码格式149

8.1.2　指令字长149

8.1.4　指令助记符151

8.2　寻址方式151

8.2.1　指令寻址方式151

8.2.2　数据寻址方式151

8.3　指令类型155

8.4 CISC和RISC155

8.5　PentiumⅡ指令格式156

习题157

9.1　基本概念158

9.1.1　运算器及内总线158

第9章　控制器设计原理158

9.1.2　主存接口159

9.1.3　控制器160

9.2　机器指令的周期划分与控制信号161

9.2.1　指令执行分析161

9.2.2　指令执行周期162

9.2.3　控制信号162

9.3　指令执行流程163

9.3.1　运算指令执行流程163

9.3.2　传送指令执行流程166

9.3.3　控制指令执行流程166

9.4　微程序控制器167

9.4.1　微程序控制的基本概念167

9.4.2　微指令编码格式的设计168

9.4.3　微程序控制器169

9.5 时序系统171

9.6　时序控制方式171

9.7　模型机的主机设计172

9.7.1　模型机指令系统设计172

9.7.2　总体结构与数据通路175

9.7.3　时序系统与时序控制方式178

9.7.4　微指令格式178

9.7.5　通用寄存器的控制逻辑表达式181

9.7.6　微程序控制器181

9.7.7　微程序流程图184

9.7.8　微程序编制举例186

9.7.9　模型机CPU设计过程总结188

9.8 CPU技术简介188

习题192

第10章　输入输出系统194

10.1　输入输出设备简介194

10.1.1　常用输入设备简介194

10.1.2　常用输出设备简介195

10.2　系统总线199

10.2.1　系统总线种类200

10.2.2　总线通信同步方式201

10.2.3　总线争用控制202

10.2.4　微机总线204

10.3　输入输出接口207

10.3.1　串行接口208

10.3.2　并行接口209

10.3.3　接口寻址210

10.4　输入输出控制方式210

10.4.1　程序直接控制方式210

10.4.2　程序中断控制方式211

10.4.3　DMA控制方式218

10.4.4　通道控制方式220

习题222

11.1　并行计算机结构分类224

第11章　并行计算机体系结构简介224

11.2　SIMD并行计算机225

11.2.1　阵列处理机225

11.2.2　向量处理机225

11.3　MIMD并行计算机227

11.3.1　多处理器系统228

11.3.2　多计算机系统229

11.3.3　集群机系统231

11.4　第六代超级计算机概念234

习题235

参考文献236