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计算机原理1

第1章 计算机系统概论1

1.1 计算机发展简史1

1.2 计算机分类及其应用2

1.2.1 计算机的分类2

1.2.2 计算机的应用3

1.3 计算机硬件基本概念5

1.3.1 计算机硬件的基本组成5

1.3.2 数据流、控制流及总线结构6

1.3.3 计算机各主要部件简介7

1.4 计算机软件基本概念9

1.4.1 软件的分类9

1.4.2 操作系统及其功用9

1.4.3 数据库管理系统及其功用10

1.4.4 计算机语言11

1.4.5 常用通用软件11

1.5 计算机性能指标11

练习题12

第2章 数字逻辑基础14

2.1 逻辑代数初步14

2.1.1 逻辑代数的基本运算14

2.1.2 逻辑代数的运算法则16

2.2 逻辑电路17

2.2.1 “与”门及“与”逻辑关系17

2.2.2 “或”门及“或”逻辑关系18

2.2.3 “非”门及“非”逻辑关系18

2.2.4 “与非”门18

2.2.5 “或非”门19

2.2.6 “异或”门19

2.2.7 “三态”门20

2.3 触发器20

2.3.1 R－S触发器20

2.3.2 D触发器22

2.4 加法器23

2.5 寄存器24

2.5.1 基本寄存器24

2.5.2 移位寄存器24

2.6 计数器25

2.6.1 二进制计数器25

2.6.2 十进制计数器27

2.7 译码器及分配器27

2.7.1 译码器27

2.7.2 分配器28

练习题29

第3章 计算机数据表示31

3.1 进位计数制及其相互转换31

3.1.1 进位计数制31

3.1.2 二进制32

3.1.3 八进制与十六进制33

3.1.4 十进制与二进制的相互转换36

3.1.5 十进制数与任意进制的转换38

3.2 计算机数值数据的表示方法39

3.2.1 机器数和真值39

3.2.2 计算机符号数的表示方法40

3.2.3 机器数的定点与浮点表示44

3.3 二—十进制数字编码47

3.3.1 8421 BCD码47

3.3.2 2421 BCD码48

3.3.3 几种4位无权码48

3.4 字符编码48

3.4.1 非数值数据48

3.4.2 ASCⅡ编码49

3.4.3 EBCDIC编码51

3.4.4 计算机汉字信息表示方法52

3.5 其它信息的表示58

3.5.1 语音的计算机表示方法58

3.5.2 位图图像的计算机表示59

3.5.3 图形的计算机表示59

3.6 数据校验码60

3.6.1 奇偶校验码60

3.6.2 交叉校验61

3.6.3 循环冗余校验码62

3.6.4 海明校验码64

.练习题64

第4章 运算方法及运算器66

4.1 运算方法及其实现66

4.1.1 定点加减法运算及其实现66

4.1.2 定点乘法运算及其实现72

4.1.3 定点除法运算及其实现75

4.1.4 浮点加减法运算78

4.1.5 浮点乘除法运算80

4.2 逻辑运算81

4.3 运算器81

4.3.1 多功能算术/辑运算单元（ALU）82

4.3.2 运算器的结构特点83

4.3.3 运算器组成实例86

练习题88

第5章 指令系统及控制器90

5.1 计算机的指令系统90

5.1.1 指令系统90

5.1.2 指令的格式91

5.2 指令的寻址方式92

5.2.1 寻址的概念93

5.2.2 基本的寻址方式93

5.2.3 寄存器寻址方式95

5.2.4 扩展寻址方式98

5.3 指令的结构及分类100

5.3.1 CISC和RISC100

5.3.2 指令的分类100

5.4 中央处理器的功能及组成103

5.4.1 CPU的功能103

5.4.2 CPU的组成104

5.4.3 CPU中的主要寄存器105

5.4.4 操作控制器及时序产生器106

5.5 指令周期107

5.5.1 指令周期的基本概念107

5.5.2 非访内指令的指令周期109

5.5.3 直接访内指令的指令周期111

5.5.4 间接访内指令的指令周期115

5.5.5 程序控制指令的指令周期117

5.6 微操作119

5.6.1 微操作的基本概念119

5.6.2 微操作的描述语言119

5.6.3 微操作的实现121

5.6.4 微操作的控制122

5.6.5 微操作的实例介绍123

5.7 控制器中的控制方式与时序部件124

5.7.1 控制器的控制方式125

5.7.2 时序系统及时序部件的实现126

5.8 组合逻辑控制器和可编程逻辑器件简介129

5.8.1 组合逻辑控制器129

5.8.2 组合逻辑控制器举例130

5.8.3 可编程逻辑阵列（PLA）133

5.8.4 可编程阵列逻辑（PAL）134

5.8.5 通用阵列逻辑（GAL）135

5.9 微程序控制器136

5.9.1 微程序控制的基本原理136

5.9.2 微指令的结构138

练习题139

第6章 存储器和存储体系141

6.1 概述141

6.1.1 存储器的基本概念141

6.1.2 存储器的特性141

6.1.3 存储器的性能指标142

6.1.4 存储器的分类143

6.2 主存储器基本工作原理144

6.2.1 主存储器的基本组成144

6.2.2 存储体阵列145

6.2.3 存储器地址译码系统146

6.2.4 存储器的读写操作147

6.3 RAM的结构、组织及其应用147

6.3.1 半导体RAM的结构148

6.3.2 RAM的组织149

6.3.3 常见RAM的种类及应用152

6.4 ROM的工作原理及其应用152

6.4.1 ROM的工作原理153

6.4.2 EPROM和EEPROM154

6.5 外存储器工作原理154

6.5.1 磁表面存储器工作原理154

6.5.2 磁带存储器155

6.5.3 磁盘存储器156

6.5.4 光盘存储器159

6.5.5 半导体芯片存储器（PC存储卡）160

6.6 存储体系161

6.6.1 存储体系的基本概念161

6.6.2 虚拟存储的概念、作用和工作过程164

练习题170

第7章 输入输出系统172

7.1 输入输出系统概述172

7.1.1 输入输出系统172

7.1.2 设备的编址方法172

7.1.3 输入输出指令174

7.1.4 输入输出接口概念和作用174

7.1.5 输入输出接口的分类175

7.2 数据传送的控制方式176

7.2.1 程序直接控制方式177

7.2.2 程序中断方式178

7.2.3 DMA输入输出方式183

7.2.4 通道控制方式和外围处理机方式188

7.2.5 不同传送方式的评价190

7.3 外围设备192

7.3.1 外围设备及其分类192

7.3.2 常用的输入设备192

7.3.3 显示设备196

7.3.4 常用输出设备198

7.3.5 常用通讯设备200

练习题202

第8章 计算机系统举例及新发展204

8.1 Pentium微处理器简介204

8.2 IBM AS/400小型机概述206

8.2.1 IBM AS/400简介206

8.2.2 IBM AS/400硬件208

8.2.3 IBM AS/400软件210

8.3 计算机系统的新发展212

8.3.1 并行处理与多机系统的发展212

8.3.2 多媒体计算机和网络计算机简介213

练习题214

主要参考文献215

计算机原理自学考试大纲219

出版前言219

一、课程的性质及其设置的目的与要求221

二、课程内容与考核目标222

第1章 计算机系统概述222

第2章 数字逻辑基础223

第3章 计算机数据表示225

第4章 运算方法及运算器227

第5章 指令系统及控制器228

第6章 存储器和存储体系231

第7章 输入输出系统233

第8章 计算机系统举例及新发展235

三、有关说明与实施要求237

附录 题型举例238

后记240