計算機硬件技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)

前言

本書是作為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材和中國水利水電出版社組織的“新世紀電子信息與自動化系列課程改革教材”編寫的，是國家精品課程《計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)》的配套教科書。本書是以作者2001年編著出版的同名普通高等教育“九五”國家級重點教材為基礎(chǔ)，根據(jù)近幾年來計算機及其應(yīng)用技術(shù)的新發(fā)展，以及教育部高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會最新發(fā)布的關(guān)于理工類專業(yè)本課程教學(xué)基本要求之“較高要求”，結(jié)合作者所在國家級教學(xué)團隊近年來精品課程建設(shè)的成果，再參考廣大讀者反饋回來的意見，重新改編而成的。本書把講述各知識單元和知識點的主要切入機種，由原“九五”國家級重點教材的486 PC機變成了目前已成為主流的Pentium系列PC機。但考慮到Pentium系列處理器與其前輩處理器80486一樣，均內(nèi)含了一種與8086處理器兼容的實地址操作模式，因此全書在介紹計算機各大組成部分基本原理與接口技術(shù)的實質(zhì)性內(nèi)容時，仍和原來一樣，主要基于實地址方式和以8086 CPU為核心的PC／AT機時代形成的AT技術(shù)標準進行。這種編寫思路與一開始就從8086PC機切入是有根本區(qū)別的，將更加有利于實現(xiàn)基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、先進性和實用性的統(tǒng)一。

內(nèi)容概要

本書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材和國家精品課程《計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)》的配套教材，同時也是作者為中國水利水電出版社策劃組織的“新世紀電子信息與自動化系列課程改革教材”之一。    本書是以作者2001年編著出版的同名普通高等教育“九五”國家級重點教材為基礎(chǔ)，根據(jù)近幾年來計算機及其應(yīng)用技術(shù)的新發(fā)展，以及教育部高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會最新發(fā)布的關(guān)于理工類專業(yè)本課程教學(xué)基本要求之“較高要求”，結(jié)合作者所在國家級教學(xué)團隊近年精品課程建設(shè)的成果，重新編寫而成的。    本書以Pentium系列微機為主要背景機，系統(tǒng)全面地介紹了微型計算機的硬件技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)。本書為上冊——微機原理部分，分為微型計算機系統(tǒng)概述、微型計算機硬件組成基礎(chǔ)、微處理器、存儲器、I／0設(shè)備及接口、總線、中斷機制、計算機基本工作原理、Pentium系列處理器指令系統(tǒng)和匯編語言及編程10章。    本書可作為高等學(xué)校理工科各專業(yè)的本科生或研究生教材。對于高職高專有關(guān)專業(yè)的學(xué)生以及從事各類微機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)工作的科技人員，本書也是一本很好的實用參考書。

作者簡介

鄒逢興，國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授，第一屆國家級教學(xué)名師，國務(wù)院政府特殊津貼獲得者，全軍優(yōu)秀教師，首屆全軍院?！坝弄劇苯皙劔@得者，國家級教學(xué)團隊帶頭人，軍隊優(yōu)質(zhì)課程和國家精品課程負責人。1945年出生于江西省峽江縣，1969年畢業(yè)于“哈軍工”。長期在國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)從事電子技術(shù)、計算機應(yīng)用、自動測控和故障診斷與可靠性技術(shù)等方面的教學(xué)與科研。先后負責完成國家863計劃、自然科學(xué)基金等各級各類科研、教研項目30余項，獲全國科學(xué)技術(shù)大會獎和國家級教學(xué)成果二等獎各1項，軍隊級教學(xué)成果一等獎2項，國家部委級／省級教學(xué)成果和科技進步二、三、四等獎多項，編著出版國家級、軍隊級重點／規(guī)劃教材和教育部“面向21世紀課程教材”等著作26部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文70余篇，獲全國電子類專業(yè)優(yōu)秀教材一等獎1次、全國普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材二等獎1次、中國圖書獎1次、湖南省優(yōu)秀教材獎1次、國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)優(yōu)秀教材一等獎多次和各級各類優(yōu)秀論文獎多次。

書籍目錄

總序前言第1章  微型計算機系統(tǒng)概述  1．1  微型計算機系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)    1．1．1  從馮·諾依曼結(jié)構(gòu)說起    1．1．2  硬件三總線結(jié)構(gòu)    1．1．3  從內(nèi)到外三個層次  1．2  微機各大組成部分結(jié)構(gòu)及功能    1．2．1  微處理器(MPU)    1．2．2  存儲器    1．2．3  I／0接口    1．2．4  總線  1．3  微型計算機系統(tǒng)主要性能指標    l．3．1  字長    1．3．2  存儲器容量    1．3．3  運算速度    1．3．4  外設(shè)擴展能力    l．3．5  軟件配置情況  1．4  高檔微機中應(yīng)用的現(xiàn)代先進計算機技術(shù)    1．4．1  流水線、超流水線和超標量技術(shù)    1．4．2  分支預(yù)測和推測執(zhí)行技術(shù)    1．4．3  亂序執(zhí)行技術(shù)和動態(tài)執(zhí)行技術(shù)    1．4．4  超線程技術(shù)  1．5  典型微型計算機系統(tǒng)    1．5．1  個人計算機系統(tǒng)    1．5．2  便攜式計算機系統(tǒng)    1．5．3  嵌入式計算機系統(tǒng)  思考題與習題一第2章  微型計算機硬件組成基礎(chǔ)  2．1  邏輯電路及功能概述方法    2．1．1  組合邏輯電路及其功能描述方法    2．1．2  時序邏輯電路及其功能描述方法  2．2  基本邏輯單元電路    2．2．1  組合邏輯基本單元——邏輯門    2．2．2  時序邏輯基本單元——觸發(fā)器    2．2．3  脈沖波形產(chǎn)生與整形電路  2．3  基本組合邏輯部件    2．3．1  編碼器    2．3．2  譯碼器    2．3．3  數(shù)據(jù)選擇器    2．3．4  數(shù)碼比較器    2．3．5  加法器    2．3．6  算術(shù)邏輯單元  2．4  基本時序邏輯部件    2．4．1  寄存器和移位寄存器    2．4．2  計數(shù)器  思考題與習題二第3章  微處理器  3．1  微處理器的發(fā)展    3．1．1  Intel微處理器發(fā)展歷程    3．1．2  國產(chǎn)微處理器發(fā)展現(xiàn)狀  3．2  8086／8088微處理器    3．2．1  8086／8088的內(nèi)部結(jié)構(gòu)    3．2．2  指令流水線和存儲器分段管理  3．3  Pentium微處理器    3．3．1  內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部引腳    3．3．2  內(nèi)部寄存器    3．3．3  四種工作方式  3．4  “龍芯”微處理器    3．4．1  龍芯2F處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)    3．4．2  龍芯2F的外部接口信號    3．4．3  龍芯2F的內(nèi)部寄存器    3．4．4  龍芯2F的工作模式  思考題與習題三第4章  存儲器  4．1    當今高檔微機系統(tǒng)的存儲器體系結(jié)構(gòu)    4．1．1  分級存儲器結(jié)構(gòu)    4．1．2  虛擬存儲器技術(shù)  4．2  半導(dǎo)體存儲器的分類與選用原則    4．2．1  半導(dǎo)體存儲器的分類    4．2．2  半導(dǎo)體存儲器的選用原則  4．3  存儲器芯片與存儲條的接口特性    4．3．1  各類存儲器芯片的接口共性    4．3．2   DRAM芯片與存儲條的接口特性  4．4    內(nèi)存儲器    4．4．1  內(nèi)存儲器組織原理    4．4．2  內(nèi)存儲器設(shè)計舉例  4．5  高速緩沖存儲器基本原理    4．5．1  Cache的基本結(jié)構(gòu)和工作原理    4．5．2  Cache與內(nèi)存的映像關(guān)系    4．5．3  Cache的讀／寫操作    4．5．4  分級cache結(jié)構(gòu)與平均訪存周期的    估算  4．6  外存儲器    4．6．1  硬盤存儲器    4．6．2  光盤存儲器    4．6．3  移動存儲器  4．7  虛擬存儲器管理機制    4．7．1  分段分頁管理機制    4．7．2  虛擬地址向?qū)嵉刂返霓D(zhuǎn)換原理    4．7．3  保護機構(gòu)  思考題與習題四第5章  I／O設(shè)備及接口  5．1  基本人機交互設(shè)備    5．1．1  鍵盤    5．1．2  顯示器    5．1．3  打印機  5．2  模擬I／O設(shè)備    5．2．1  A／D轉(zhuǎn)換器與模擬輸入通道    5．2．2  D／A轉(zhuǎn)換器與模擬輸出通道  5．3  I／O接口與I／0操作  思考題與習題五第6章  總線  6．1  總線概述    6．1．1  總線及分組    6．1．2  總線功能和性能    6．1．3  總線模塊  6．2  總線操作及控制    6．2．1  總線操作概念    6．2．2  總線操作控制  6．3  總線仲裁方法    6．3．1  串行仲裁    6．3．2  并行仲裁    6．3．3  并串行二維仲裁  6．4  總線握手方法    6．4．1  同步握手    6．4．2  異步握手    6．4．3  半同步握手  6．5  Pentium處理器的典型總線操作時序    6．5．1  非流水線式讀／寫周期的總線時序    6．5．2  突發(fā)式讀／寫周期的總線時序    6．5．3  流水線式讀／寫周期的總線時序  6．6  目前主流微機系統(tǒng)中的常用標準總線    6．6．1  標準總線概述    6．6．2  ISA總線    6．6．3  PCI總線    6．6．4  USB總線    6．6．5  IEEEl394總線    6．6．6  SCSI總線    6．6．7  AGP總線  思考題與習題六第7章  中斷機制  7．1  中斷與中斷類型  7．2  中斷優(yōu)先級與中斷嵌套  7．3  中斷檢測與響應(yīng)  7．4  中斷服務(wù)判決    7．4．1  程序查詢式判決    7．4．2  中斷向量式判決  7．5  中斷處理  7．6   Pentium處理器的中斷機理    7．6．1  實地址方式下使用中斷向量表    7．6．2  保護虛地址方式下使用中斷描述符表    7．6．3  中斷向量號分配    7．6．4  中斷／異常的檢測、響應(yīng)、處理過程  思考題與習題七第8章  計算機基本工作原理  8．1  計算機中數(shù)據(jù)的表示    8．1．1  數(shù)值數(shù)據(jù)的表示    8．1．2  字符數(shù)據(jù)的表示    8．1．3  聲像數(shù)據(jù)的表示    8．1．4  目前微機中常用的數(shù)據(jù)類型  8．2  計算機中數(shù)據(jù)的運算    8．2．1  算術(shù)運算    8．2．2  邏輯運算  8．3  計算機工作的過程    8．3．1  計算機工作過程的一般描述    8．3．2  指令執(zhí)行過程    8．3．3  程序執(zhí)行過程舉例  思考題與習題八第9章  Pentium系列處理器指令系統(tǒng)  9．1  指令尋址方式    9．1．1  尋址方式概述    9．1．2  11種尋址方式  9．2  指令系統(tǒng)概述    9．2．1  Pentium指令格式    9．2．2  Pentium指令分類  9．3  與8086兼容的指令    9．3．1  數(shù)據(jù)傳送類指令    9．3．2  算術(shù)運算類指令    9．3．3  邏輯運算類指令    9．3．4  串操作類指令    9．3．5  控制轉(zhuǎn)移類指令    9．3．6  處理器控制類指令  9．4  8086以后歷代處理器新增的指令    9．4．1  80286新增指令    9．4．2  80386新增指令    9．4．3  80486新增指令    9．4．4  Pentium系列處理器新增指令  思考題與習題九第10章  匯編語言及編程  10．1  匯編語言源程序結(jié)構(gòu)  10．2  匯編語句及操作數(shù)    10．2．1  匯編語句    10．2．2  匯編語句中使用的操作數(shù)  10．3  偽指令語句    10．3．1  程序結(jié)構(gòu)偽指令語句    10．3．2  符號常數(shù)定義偽指令    10．3．3  數(shù)據(jù)定義偽指令    10．3．4  過程與宏定義偽指令    10．3．5  結(jié)構(gòu)定義偽指令  10．4  匯編語言程序設(shè)計    10．4．1  匯編語言程序開發(fā)過程    10．4．2  基本結(jié)構(gòu)程序設(shè)計    10．4．3  子程序設(shè)計與調(diào)用    10．4．4   DOS／BIOS功能調(diào)用    10．4．5  典型功能程序設(shè)計舉例  思考題與習題十參考文獻

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《計算機硬件技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)(上冊·微機原理部分)》：名師策劃 名師主理 教改結(jié)晶 教材精品國家精品課程《計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)》配套教材

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