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内容大纲
本书将“汇编语言程序设计”“计算机组成原理”及“计算机系统结构”有机地结合为一体。本书在保证必要的经典内容的同时,力求反映现代理论和先进技术,在理论与应用关系上以应用为主。
本书共分4篇:第1篇为计算机系统组成基础,内容包括计算机系统概论、计算机中的信息表示。第2篇为计算机系统分层结构,内容包括微体系结构层——CPU的构成,以及指令系统层、汇编语言层。第3篇为存储系统与I/O系统,内容包括存储系统、I/O系统、I/O设备。第4篇为计算机系统部件设计。
本书可作为高等学校计算机类、自动控制及电子技术应用类等专业的本科生、专科生教材,也可作为理工科电气信息类专业的本科生、专科生教材,还可作为从事相关专业的工程技术人员的参考书。为了方便教学,本书配有免费课件,欢迎选用本书作为教材的教师登录www.cmpdeu.com下载或发邮件到lxggu@163.com索取。 -
作者介绍
李心广,博士,广东外语外贸大学语言工程与计算重点实验室主任、信息学院教授,广东外语外贸大学第八届、第九届学术委员会委员。曾任广东外语外贸大学教务处副处长,信息学院副院长。主持国家自然科学基金“面向汉译英口语测试中自动评测方法的研究”、教育部人文社科项目“英语语音发音质量评价模型研究与应用”、广东省教改项目“国际化信息技术人才的培养模式与实践”等省部级以上科研与教学课题10多项。主持并参与编写教材10多部,其中《电路与电子技术基础》(第2版)、《电路与电子技术基础学习指导与实验教程》(第2版)被评为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。主持广东省精品课程《电路与电子技术基础》建设。主持“以重点课程建设为核心,全面进行电子技术教育改革”获省级教学成果三等奖。发表论文100多篇,其中被SCI、EI收录40多篇。获得国家专利20多件、软件著作权30多项。“广州谋划战略性主导产业发展研究”获2011年度广州市社会科学研究课题招标成果奖二等奖,指导学生英语语音科技团队并于2014年获得首届”大学生小平科技创新团队”称号。 社会职务:中国计算机学会高级会员,中国高等学校电子教育学会副理事长,科技部科技咨询专家,国家自然科学基金函评专家,广东省、江苏省、四川省、江西省、河北省等省科技咨询专家,2015年起担任教育部“长江学者奖励计划”通信评审专家,2016年担任教育部科技奖励评审专家,2017年起担任国家科技部国家重点研究计划项目评审专家。广东省数字政府改革建设专家委员会专家库成员。 -
目录
前言
第1篇 计算机系统组成基础
第1章 计算机系统概论
1.1 计算机的基本概念
1.1.1 存储程序的工作方式
1.1.2 信息的数字化表示
1.1.3 计算机体系结构、组成与实现
1.2 计算机系统的硬件、软件组成
1.2.1 计算机硬件系统
1.2.2 计算机软件系统
1.3 层次结构模型
1.3.1 从语言功能角度划分层次结构
1.3.2 软硬件在逻辑上的等价
1.4 计算机的工作过程
1.4.1 处理问题的步骤
1.4.2 计算机的解题过程
1.5 微型计算机的主要技术指标
1.6 计算机的发展与应用
1.6.1 计算机的诞生
1.6.2 第一代计算机
1.6.3 第二代计算机
1.6.4 第三代计算机
1.6.5 第四代计算机
1.6.6 新一代计算机
1.6.7 我国计算机的发展
思考题与习题
第2章 计算机中的信息表示
2.1 无符号数和有符号数
2.1.1 无符号数
2.1.2 有符号数
2.2 数的定点表示和浮点表示
2.2.1 定点表示
2.2.2 浮点表示
2.2.3 定点数和浮点数的比较
2.2.4 举例
2.2.5 IEEE
2.3 定点运算
2.3.1 移位运算
2.3.2 加法与减法运算
2.3.3 乘法运算
2.3.4 除法运算
2.4 浮点四则运算
2.4.1 浮点加减运算
2.4.2 浮点乘除运算
2.4.3 浮点运算所需的硬件配置
2.5 算术逻辑单元
2.5.1 ALU电路
2.5.2 快速进位链
2.6 字符的表示
2.6.1 ASCII码
2.6.2 Unieode编码
2.6.3 汉字编码简介
2.7 指令信息的表示
2.7.1 指令格式
2.7.2 常用的寻址方式
2.7.3 指令类型
2.8 校验技术
2.8.1 奇偶校验码
2.8.2 循环冗余校验码
思考题与习题
第2篇 计算机系统分层结构
第3章 微体系结构层——CPU的构成
3.1 CPU的组成和功能
3.1.1 CPU的组成
3.1.2 CPU的功能
3.1.3 指令的执行过程
3.2 CPU模型机的数据通路及指令流程分析
3.2.1 单总线结构
3.2.2 双总线结构
3.2.3 三总线结构
3.3 组合逻辑控制器原理
3.3.1 模型机的指令系统
3.3.2 模型机的时序系统与控制方式
3.3.3 模型机主要组成部分的门级设计及控制信号
3.3.4 指令流程及控制信号序列
3.3.5 组合逻辑控制器的设计步骤
3.4 微程序控制器原理
3.4.1 微程序控制的基本概念
3.4.2 微指令的编码方式
3.4.3 微程序控制器中的分支控制
3.4.4 微指令格式
3.4.5 模型机的微指令格式设计及微程序编写
3.5 精简指令系统计算机
3.5.1 RISC与CISC的概念
3.5.2 精简指令系统计算机的技术特点
3.6 指令流水技术
3.6.1 流水线的基本概念
3.6.2 DLX流水线
3.6.3 流水线的效率
3.6.4 流水线中的相关
思考题与习题
第4章 指令系统层
4.1 概述
4.2 80x86 CPU
4.2.1 8086/8088微处理器
4.2.2 80386微处理器
4.2.3 Pentium微处理器
4.2.4 Pentium Ⅳ微处理器
4.3 基本执行环境
4.3.1 操作模式
4.3.2 存储管理
4.3.3 80x86 CPU的寄存器结构
4.4 80x86 CPU的指令系统
4.4.1 80x86数据类型
4.4.2 80x86指令格式
4.4.3 80x86寻址方式
4.4.4 80x86 CPU指令的分类
思考题与习题
第5章 汇编语言层
5.1 概述
5.2 汇编语言语句类型及格式
5.2.1 语句类型
5.2.2 语句格式
5.3 80x86宏汇编伪指令
5.3.1 符号定义伪指令
5.3.2 数据定义伪指令
5.3.3 指令集选择伪指令
5.3.4 段结构伪指令
5.3.5 定位伪指令
5.3.6 过程定义伪指令
5.3.7 标题伪指令
5.3.8 结束伪指令
5.3.9 包含伪指令
5.3.10 简化段定义伪指令
5.4 宏指令
5.5 汇编语言程序的设计步骤
5.6 汇编语言程序设计的基本技术
5.6.1 顺序结构程序设计
5.6.2 分支结构程序设计
5.6.3 循环结构程序设计
5.6.4 子程序设计
5.6.5 系统功能的调用
5.6.6 直接访问内存和端口
思考颢与习题
第3篇 存储系统与I/O系统
第6章 存储系统
6.1 概述
6.1.1 存储器的分类
6.1.2 主存的主要技术指标
6.1.3 存储系统的层次结构
6.2 半导体存储器的存储原理
6.2.1 双极型半导体存储器
6.2.2 静态随机访问存储器(SRAM)
6.2.3 动态随机访问存储器(DRAM)
6.2.4 只读存储器(ROM)
6.2.5 快擦型存储器(Flash Memory)
6.3 主存储器的组成
6.3.1 主存储器的逻辑设计
6.3.2 主存储器与CPU的连接
6.3.3 高性能:DRAM
6.3.4 并行存储技术
6.4 高速缓冲存储器(Cache)
6.4.1 Caehe的功能及工作原理
6.4.2 Cache:的组成
6.4.3 多级Cache
6.4.4 存储层次性能分析
6.4.5 Pentium CPU的Cache组成
6.5 辅助存储器
6.5.1 硬盘存储器
6.5.2 磁盘冗余阵列
6.5.3 U盘和固态盘
6.5.4 光盘存储器
6.5.5 磁带存储器
6.5.6 软盘存储器
6.6 虚拟存储器
6.6.1 概述
6.6.2 虚拟存储器的形式
6.6.3 Cache-主存层次与主存-辅存层次的比较
思考题与习题
第7章 I/0系统
7.1 I/0系统概述
7.1.1 I/0系统的组成
7.1.2 设计I/0系统应考虑的3个要素
7.1.3 主机与L/0设备间的连接方式
7.2 I/0接口
7.2.1 I/0接口的功能和组成
7.2.2 I/0端口的编址方式
7.2.3 接口的分类
7.3 直接程序控制方式
7.3.1 立即程序传送方式
7.3.2 程序查询方式
7.3.3 直接程序控制方式适用的场合及缺点
7.4 程序中断方式
7.4.1 程序中断方式的基本思想和作用
7.4.2 I/0接口中的中断逻辑及中断驱动程序流程
7.4.3 中断请求和中断判优
7.4.4 中断响应
7.4.5 多重中断与中断屏蔽
7.5 DMA方式
7.5.1 DMA接口组成
7.5.2 DMA的数据传送方式与传送过程
7.5.3 DMA接口的类型
7.6 通道与IOP
7.6.1 通道
7.6.2 IOP与外围处理机
7.7 系统总线
7.7.1 总线的概念与特性
7.7.2 总线的分类
7.7.3 总线的性能指标与总线标准
7.7.4 总线使用的控制
7.8 典型的外设接口
7.8.1 ATA接口
7.8.2 USB接口
思考题与习题
第8章 I/0设备
8.1 概述
8.1.1 I/0设备的分类
8.1.2 主机对I/0控制的4个层次
8.2 键盘
8.2.1 键开关与键盘类型
8.2.2 编码键盘的工作原理
8.2.3 非编码键盘的工作原理
8.3 显示器
8.3.1 CRT显示器
8.3.2 液晶显示器
8.3.3 等离子显示器
8.4 打印机
8.4.1 针式打印机
8.4.2 激光打印机
8.4.3 喷墨打印机
思考题与习题
第4篇 计算机系统部件设计
第9章 现代计算机设计技术
9.1 概述
9.1.1 EDA技术
9.1.2 可编程逻辑器件
9.1.3 硬件描述语言
9.2 计算机组成部件设计
9.2.1 算术逻辑运算部件(ALU)设计
9.2.2 简单计算机设计
思考题与习题
参考文献
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