計(jì)算機(jī)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(guó)家級(jí)規(guī)劃教材和中國(guó)水利水電出版社組織的“新世紀(jì)電子信息與自動(dòng)化系列課程改革教材”編寫的，是國(guó)家精品課程《計(jì)算機(jī)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(guó)家級(jí)重點(diǎn)教材為基礎(chǔ)，根據(jù)近幾年來(lái)計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用技術(shù)的新發(fā)展，以及教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)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(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)近年來(lái)精品課程建設(shè)的成果，再參考廣大讀者反饋回來(lái)的意見，重新改編而成的。本書把講述各知識(shí)單元和知識(shí)點(diǎn)的主要切入機(jī)種，由原“九五”國(guó)家級(jí)重點(diǎn)教材的486 PC機(jī)變成了目前已成為主流的Pentium系列PC機(jī)。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(shí)地址操作模式，因此全書在介紹計(jì)算機(jī)各大組成部分基本原理與接口技術(shù)的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容時(shí)，仍和原來(lái)一樣，主要基于實(shí)地址方式和以8086 CPU為核心的PC／AT機(jī)時(shí)代形成的AT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。這種編寫思路與一開始就從8086PC機(jī)切入是有根本區(qū)別的，將更加有利于實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、先進(jìn)性和實(shí)用性的統(tǒng)一。

內(nèi)容概要

本書是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材和國(guó)家精品課程《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》的配套教材，同時(shí)也是作者為中國(guó)水利水電出版社策劃組織的“新世紀(jì)電子信息與自動(dòng)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(guó)家級(jí)重點(diǎn)教材為基礎(chǔ)，根據(jù)近幾年來(lái)計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用技術(shù)的新發(fā)展，以及教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)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(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)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(jī)為主要背景機(jī)，系統(tǒng)全面地介紹了微型計(jì)算機(jī)的硬件技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)。本書為上冊(cè)——微機(jī)原理部分，分為微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述、微型計(jì)算機(jī)硬件組成基礎(chǔ)、微處理器、存儲(chǔ)器、I／0設(shè)備及接口、總線、中斷機(jī)制、計(jì)算機(jī)基本工作原理、Pentium系列處理器指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)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(duì)于高職高專有關(guān)專業(yè)的學(xué)生以及從事各類微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)工作的科技人員，本書也是一本很好的實(shí)用參考書。

作者簡(jiǎn)介

鄒逢興，國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授，第一屆國(guó)家級(jí)教學(xué)名師，國(guó)務(wù)院政府特殊津貼獲得者，全軍優(yōu)秀教師，首屆全軍院校“育才獎(jiǎng)”金獎(jiǎng)獲得者，國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)帶頭人，軍隊(duì)優(yōu)質(zhì)課程和國(guó)家精品課程負(fù)責(zé)人。1945年出生于江西省峽江縣，1969年畢業(yè)于“哈軍工”。長(zhǎng)期在國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)從事電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、自動(dòng)測(cè)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(fù)責(zé)完成國(guó)家863計(jì)劃、自然科學(xué)基金等各級(jí)各類科研、教研項(xiàng)目30余項(xiàng)，獲全國(guó)科學(xué)技術(shù)大會(huì)獎(jiǎng)和國(guó)家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，軍隊(duì)級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，國(guó)家部委級(jí)／省級(jí)教學(xué)成果和科技進(jìn)步二、三、四等獎(jiǎng)多項(xiàng)，編著出版國(guó)家級(jí)、軍隊(duì)級(jí)重點(diǎn)／規(guī)劃教材和教育部“面向21世紀(jì)課程教材”等著作26部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文70余篇，獲全國(guó)電子類專業(yè)優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)1次、全國(guó)普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材二等獎(jiǎng)1次、中國(guó)圖書獎(jiǎng)1次、湖南省優(yōu)秀教材獎(jiǎng)1次、國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)多次和各級(jí)各類優(yōu)秀論文獎(jiǎng)多次。

書籍目錄

總序前言第1章  微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述  1．1  微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)    1．1．1  從馮·諾依曼結(jié)構(gòu)說(shuō)起    1．1．2  硬件三總線結(jié)構(gòu)    1．1．3  從內(nèi)到外三個(gè)層次  1．2  微機(jī)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(chǔ)器    1．2．3  I／0接口    1．2．4  總線  1．3  微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要性能指標(biāo)    l．3．1  字長(zhǎng)    1．3．2  存儲(chǔ)器容量    1．3．3  運(yùn)算速度    1．3．4  外設(shè)擴(kuò)展能力    l．3．5  軟件配置情況  1．4  高檔微機(jī)中應(yīng)用的現(xiàn)代先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)    1．4．1  流水線、超流水線和超標(biāo)量技術(shù)    1．4．2  分支預(yù)測(cè)和推測(cè)執(zhí)行技術(shù)    1．4．3  亂序執(zhí)行技術(shù)和動(dòng)態(tài)執(zhí)行技術(shù)    1．4．4  超線程技術(shù)  1．5  典型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)    1．5．1  個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)    1．5．2  便攜式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)    1．5．3  嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)  思考題與習(xí)題一第2章  微型計(jì)算機(jī)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(shí)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(shí)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(shí)序邏輯部件    2．4．1  寄存器和移位寄存器    2．4．2  計(jì)數(shù)器  思考題與習(xí)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(guó)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(chǔ)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(hào)    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(xí)題三第4章  存儲(chǔ)器  4．1    當(dāng)今高檔微機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)    4．1．1  分級(jí)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)    4．1．2  虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)  4．2  半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類與選用原則    4．2．1  半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類    4．2．2  半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的選用原則  4．3  存儲(chǔ)器芯片與存儲(chǔ)條的接口特性    4．3．1  各類存儲(chǔ)器芯片的接口共性    4．3．2   DRAM芯片與存儲(chǔ)條的接口特性  4．4    內(nèi)存儲(chǔ)器    4．4．1  內(nèi)存儲(chǔ)器組織原理    4．4．2  內(nèi)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)舉例  4．5  高速緩沖存儲(chǔ)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(jí)cache結(jié)構(gòu)與平均訪存周期的    估算  4．6  外存儲(chǔ)器    4．6．1  硬盤存儲(chǔ)器    4．6．2  光盤存儲(chǔ)器    4．6．3  移動(dòng)存儲(chǔ)器  4．7  虛擬存儲(chǔ)器管理機(jī)制    4．7．1  分段分頁(yè)管理機(jī)制    4．7．2  虛擬地址向?qū)嵉刂返霓D(zhuǎn)換原理    4．7．3  保護(hù)機(jī)構(gòu)  思考題與習(xí)題四第5章  I／O設(shè)備及接口  5．1  基本人機(jī)交互設(shè)備    5．1．1  鍵盤    5．1．2  顯示器    5．1．3  打印機(jī)  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(xí)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(shí)序    6．5．1  非流水線式讀／寫周期的總線時(shí)序    6．5．2  突發(fā)式讀／寫周期的總線時(shí)序    6．5．3  流水線式讀／寫周期的總線時(shí)序  6．6  目前主流微機(jī)系統(tǒng)中的常用標(biāo)準(zhǔn)總線    6．6．1  標(biāo)準(zhǔn)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(xí)題六第7章  中斷機(jī)制  7．1  中斷與中斷類型  7．2  中斷優(yōu)先級(jí)與中斷嵌套  7．3  中斷檢測(cè)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(jī)理    7．6．1  實(shí)地址方式下使用中斷向量表    7．6．2  保護(hù)虛地址方式下使用中斷描述符表    7．6．3  中斷向量號(hào)分配    7．6．4  中斷／異常的檢測(cè)、響應(yīng)、處理過(guò)程  思考題與習(xí)題七第8章  計(jì)算機(jī)基本工作原理  8．1  計(jì)算機(jī)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(jī)中常用的數(shù)據(jù)類型  8．2  計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的運(yùn)算    8．2．1  算術(shù)運(yùn)算    8．2．2  邏輯運(yùn)算  8．3  計(jì)算機(jī)工作的過(guò)程    8．3．1  計(jì)算機(jī)工作過(guò)程的一般描述    8．3．2  指令執(zhí)行過(guò)程    8．3．3  程序執(zhí)行過(guò)程舉例  思考題與習(xí)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(yùn)算類指令    9．3．3  邏輯運(yùn)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(xí)題九第10章  匯編語(yǔ)言及編程  10．1  匯編語(yǔ)言源程序結(jié)構(gòu)  10．2  匯編語(yǔ)句及操作數(shù)    10．2．1  匯編語(yǔ)句    10．2．2  匯編語(yǔ)句中使用的操作數(shù)  10．3  偽指令語(yǔ)句    10．3．1  程序結(jié)構(gòu)偽指令語(yǔ)句    10．3．2  符號(hào)常數(shù)定義偽指令    10．3．3  數(shù)據(jù)定義偽指令    10．3．4  過(guò)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(yǔ)言程序設(shè)計(jì)    10．4．1  匯編語(yǔ)言程序開發(fā)過(guò)程    10．4．2  基本結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)    10．4．3  子程序設(shè)計(jì)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(jì)舉例  思考題與習(xí)題十參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：

編輯推薦

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

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