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目录1

第1章数据编码和运算方法1

1.1数值型数据的表示和转换1

1.1.1记数制1

1.1.2不同数制之间的数据转换2

1.2带符号的二进制数在计算机中的表示方法和加减法运算3

1.2.1原码、补码、反码和移码3

1.2.2补码和移码的加减法运算4

1.2.3十进制数的运算5

1.2.4浮点数及其运算6

1.3数据校验码8

1.4乘除法运算10

1.4.1定点数的乘法运算10

1.4.2定点数的除法运算14

1.4.3浮点数的乘除法运算16

1.5练习题17

1.5.1填空题17

1.5.2选择题18

1.5.3问答题19

第2章逻辑电路和运算部件21

2.1逻辑电路21

2.1.1基本逻辑电路21

2.1.2三态门22

2.2加法运算逻辑电路23

2.2.1全加器与半加器23

2.2.2多位数据相加的逻辑电路24

2.2.3阵列乘法25

2.3寄存器26

2.4.1定点运算部件27

2.4运算部件27

2.4.2浮点运算部件28

2.5练习题28

2.5.1填空题28

2.5.2选择题29

2.5.3问答题29

第3章主存储器31

3.1 半导体存储器的类型31

3.2随机存储器RAM32

3.2.1 DRAM芯片的结构32

3.2.2存储器的组成34

3.2.3 DRAM的研究和发展35

3.3交错存储器（交叉存储器）36

3.4练习题36

3.4.1填空题36

3.4.2选择题37

3.4.3问答题38

第4章指令系统40

4.1指令系统概述40

4.2指令格式40

4.2.1操作码和地址码40

4.2.2操作码的编码41

4.3寻址方式42

4.4指令类型43

4.5复杂指令系统计算机（CISC）和精简指令系统计算机（RISC）44

4.6指令系统的兼容性44

4.7练习题45

4.7.1填空题45

4.7.2选择题46

4.7.3问答题47

5.1控制器的功能50

第5章中央处理器CPU50

5.2控制器的组成51

5.3指令执行过程52

5.4微程序控制器53

5.5硬连线控制器57

5.6指令流水线工作原理58

5.7运算操作流水线59

5.8 RISC的组织特点60

5.9练习题60

5.9.1填空题60

5.9.2选择题61

5.9.3问答题62

第6章存储系统68

6.1存储系统的层次结构68

6.2 cache存储器69

6.3虚拟存储器73

6.4相联存储器77

6.5练习题78

6.5.1填空题78

6.5.2选择题78

6.5.3问答题80

第7章辅助存储器83

7.1辅助存储器的技术指标83

7.2磁记录原理与记录方式84

7.3磁存储器86

7.4光盘存储器88

7.5练习题89

7.5.1填空题89

7.5.2选择题89

7.5.3问答题90

8.1输入设备92

第8章输入输出（I/O）系统92

8.2输出设备93

8.2.1显示器93

8.2.2打印机94

8.3设备控制器95

8.4程序中断96

8.4.1有关中断的一些名词解释96

8.4.2中断处理过程97

8.5直接存储器存取（DMA）98

8.5.1 DMA三种工作方式98

8.5.2DMA控制器的组成98

8.6通道控制方式和外围处理机方式99

8.7总线和外设接口100

8.8.1填空题103

8.8练习题103

8.8.2选择题104

8.8.3问答题106

第9章计算机系统109

9.1计算机系统的分类109

9.2 SISD计算机110

9.2.1 SISD计算机的概况110

9.2.2提高计算机系统（硬件）运算速度的方法111

9.3阵列处理机和多处理机系统112

9.4计算机系统的可靠性、可用性、可维护性（RAS）和容错技术114

9.5计算机系统的性能评测115

9.6计算机的硬件设计117

附录练习题答案119

主要参考资料170