計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)

第1章 概述
1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成及其層次結(jié)構(gòu)
1.2 計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)
1.3 計(jì)算機(jī)發(fā)展進(jìn)步與拓展應(yīng)用的歷程
1.4 課程的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)建議
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第2章 數(shù)字電路基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)中的邏輯部件
2.1 數(shù)字電路基礎(chǔ)
2.1.1 半導(dǎo)體材料和晶體二級(jí)管簡(jiǎn)介
2.1.2 雙極型三級(jí)管的結(jié)構(gòu)及其伏安特性
2.1.3 MOS管的結(jié)構(gòu)及其伏安特性
2.2 基本邏輯門(mén)和布爾代數(shù)知識(shí)基礎(chǔ)
2.2.1 最基本的邏輯門(mén)電路
2.2.2 布爾代數(shù)知識(shí)基礎(chǔ)
2.3 組合邏輯電路及其應(yīng)用
2.3.1 基本邏輯門(mén)
2.3.2 三態(tài)門(mén)
2.3.3 數(shù)據(jù)選擇器
2.3.4 譯碼器和編碼器
2.3.5 組合邏輯電路應(yīng)用舉例
2.4 時(shí)序邏輯電路及其應(yīng)用
2.4.1 基本R-S觸發(fā)器
2.4.2 D型觸發(fā)器與寄存器、計(jì)數(shù)器器件
2.4.3 時(shí)序邏輯電路應(yīng)用舉例
2.5 現(xiàn)場(chǎng)可編程器件及其應(yīng)用
2.5.1 現(xiàn)場(chǎng)可編程器件概述
2.5.2 通用可編程器件GAL20V8的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其編程使用
2.5.3 MACH器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與編程使用
2.5.4 FPGA器件及其在實(shí)現(xiàn)CPU功能中的應(yīng)用
2.6 幾個(gè)專(zhuān)用功能器件和存儲(chǔ)器芯片的引腳圖
本章小結(jié)
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第3章 數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)運(yùn)算算法和邏輯電路實(shí)現(xiàn)
3.1 數(shù)字化信息編碼的概念和二進(jìn)制編碼知識(shí)
3.1.1 數(shù)字化信息編碼的概念
3.1.2 二進(jìn)制編碼和碼制轉(zhuǎn)換
3.1.3 檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼
3.2 數(shù)據(jù)表示—常用的信息編碼
3.2.1 邏輯類(lèi)型數(shù)據(jù)的表示
3.2.2 字符類(lèi)型數(shù)據(jù)的表示
3.2.3 數(shù)值類(lèi)型數(shù)據(jù)的表示
3.3 二進(jìn)制數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼與運(yùn)算算法
3.3.1 原碼、反碼、補(bǔ)碼的定義
3.3.2 補(bǔ)碼加、減運(yùn)算規(guī)則和電路實(shí)現(xiàn)
3.3.3 原碼一位乘法的實(shí)現(xiàn)算法和電路實(shí)現(xiàn)
3.3.4 原碼一位除法的實(shí)現(xiàn)算法和電路實(shí)現(xiàn)
3.3.5 補(bǔ)碼一位乘法、除法和其他快速乘除法的實(shí)現(xiàn)思路
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第4章 計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算器部件
4.1 運(yùn)算器部件概述
4.2 定點(diǎn)運(yùn)算器部件的功能、組成與設(shè)計(jì)
4.2.1 定點(diǎn)運(yùn)算器部件概述
4.2.2 位片結(jié)構(gòu)的運(yùn)算器芯片Am2901
4.2.3 教學(xué)計(jì)算機(jī)運(yùn)算器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)實(shí)例
4.3 浮點(diǎn)運(yùn)算與浮點(diǎn)運(yùn)算器
4.3.1 浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算規(guī)則
4.3.2 浮點(diǎn)運(yùn)算器舉例
4.4 當(dāng)前流行的計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算器部件概述
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第5章 指令、指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)
5.1 指令格式和指令系統(tǒng)概述
5.1.1 操作碼的組織與編碼
5.1.2 有關(guān)操作數(shù)的個(gè)數(shù)、來(lái)源、去向和地址安排
5.1.3 關(guān)于指令的分類(lèi)
5.2 尋址方式概述與應(yīng)用實(shí)例
5.2.1 基本尋址方式概述
5.2.2 尋址方式應(yīng)用舉例
5.3 指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)舉例
5.3.1 教學(xué)計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)說(shuō)明
5.3.2 教學(xué)計(jì)算機(jī)的匯編程序設(shè)計(jì)舉例
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第6章 計(jì)算機(jī)的控制器部件
6.1 控制器的功能、組成與指令執(zhí)行步驟
6.1.1 控制器部件的功能及其組成
6.1.2 指令的執(zhí)行步驟
6.2 硬連線控制器部件
6.2.1 硬連線控制器的組成和運(yùn)行原理簡(jiǎn)介
6.2.2 教學(xué)計(jì)算機(jī)的硬連線控制器的組成、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)實(shí)例
6.3 微程序控制器部件
6.3.1 微程序控制器的基本組成和工作原理
6.3.2 微程序設(shè)計(jì)中的下地址形成邏輯的硬件技術(shù)
6.3.3 教學(xué)計(jì)算機(jī)微程序控制器的組成、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)實(shí)例
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第7章 多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)概述和主存儲(chǔ)器
7.1 多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)概述
7.2 主存儲(chǔ)器部件的組成與設(shè)計(jì)
7.2.1 主存儲(chǔ)器概述
7.2.2 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的記憶原理和讀寫(xiě)過(guò)程
7.2.3 靜態(tài)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)原理和芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)
7.3 教學(xué)計(jì)算機(jī)的內(nèi)存儲(chǔ)器實(shí)例
7.4 提高存儲(chǔ)器系統(tǒng)性能的可行途徑
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第8章 高速緩沖存儲(chǔ)器和虛擬存儲(chǔ)器
8.1 高速緩沖存儲(chǔ)器
8.1.1 高速緩沖存儲(chǔ)器的運(yùn)行原理
8.1.2 高速緩沖存儲(chǔ)器的3種映像方式
8.1.3 高速緩沖存儲(chǔ)器使用中的幾個(gè)問(wèn)題
8.2 虛擬存儲(chǔ)器部件
8.2.1 虛擬存儲(chǔ)器概述
8.2.2 段式存儲(chǔ)管理
8.2.3 頁(yè)式存儲(chǔ)管理
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第9章 輔助存儲(chǔ)器設(shè)備與磁盤(pán)陣列技術(shù)
9.1 外部存儲(chǔ)設(shè)備概述
9.2 磁盤(pán)設(shè)備的組成與運(yùn)行原理
9.3 光盤(pán)設(shè)備的組成與運(yùn)行原理
9.4 磁盤(pán)陣列技術(shù)與容錯(cuò)支持
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思考練習(xí)題
第10章 輸入輸出設(shè)備
10.1 輸入輸出設(shè)備概述
10.1.1 設(shè)備簡(jiǎn)介
10.1.2 點(diǎn)陣式設(shè)備運(yùn)行原理概述
10.2 顯示器設(shè)備的組成和運(yùn)行原理
10.2.1 顯示器設(shè)備概述
10.2.2 CRT陰極射線管的組成和運(yùn)行原理
10.2.3 CRT字符顯示器的組成和運(yùn)行原理
10.2.4 CRT圖形顯示器
10.2.5 液晶顯示器的組成和運(yùn)行原理
10.2.6 計(jì)算機(jī)終端
10.3 打印機(jī)設(shè)備的組成與運(yùn)行原理
10.3.1 針式打印機(jī)的組成及其打印過(guò)程
10.3.2 噴墨打印機(jī)的組成及其打印過(guò)程
10.3.3 激光打印機(jī)的組成及其打印過(guò)程
10.4 計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備
10.4.1 計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)的組成和運(yùn)行原理
10.4.2 鼠標(biāo)設(shè)備
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思考練習(xí)題
第11章 輸入輸出系統(tǒng)
11.1 計(jì)算機(jī)輸入輸出系統(tǒng)概述
11.2 計(jì)算機(jī)總線的功能與組成
11.2.1 計(jì)算機(jī)總線概述
11.2.2 計(jì)算機(jī)總線構(gòu)成
11.2.3 總線仲裁和數(shù)據(jù)傳輸控制
11.2.4 教學(xué)計(jì)算機(jī)的總線系統(tǒng)實(shí)例
11.3 輸入輸出接口概述
11.3.1 計(jì)算機(jī)輸入輸出接口的基本功能
11.3.2 通用可編程接口的一般組成
11.3.3 串行接口實(shí)例
11.4 常用的輸入輸出方式概述
11.4.1 常用的輸入輸出方式
11.4.2 中斷的概念和中斷處理過(guò)程
11.4.3 DMA的概念和DMA處理過(guò)程
本章小結(jié)
思考練習(xí)題
第12章 流水線技術(shù)
12.1 流水線的基本概念
12.1.1 流水線簡(jiǎn)介
12.1.2 流水線的表示方法
12.1.3 流水線的特點(diǎn)
12.1.4 流水線的分類(lèi)方法
12.2 流水線的性能指標(biāo)
12.2.1 流水線的吞吐率
12.2.2 流水線的加速比
12.2.3 流水線的效率
12.2.4 流水線的最佳段數(shù)
12.3 DLX指令集與DLX流水線
12.3.1 DLX指令集結(jié)構(gòu)介紹
12.3.2 DLX的一種簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)
12.3.3 DLX流水線的實(shí)現(xiàn)原理
12.4 流水線中的相關(guān)問(wèn)題
12.4.1 結(jié)構(gòu)相關(guān)
12.4.2 數(shù)據(jù)相關(guān)
12.5 控制相關(guān)
12.5.1 指令級(jí)并行技術(shù)
12.5.2 基本概念
13.1 多指令發(fā)射技術(shù)
本章小結(jié)
思考練習(xí)題
第13章 并行計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)
13.1 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)概述
13.1.1 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展
13.1.2 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的分類(lèi)
13.2 并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述
13.2.1 并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分類(lèi)
13.2.2 并行性、可擴(kuò)展性和可編程性
13.3 并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題
13.3.1 并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)
13.3.2 并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能問(wèn)題
13.3.3 并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件問(wèn)題
13.4 SIMD計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)介
13.4.1 陣列處理機(jī)
13.4.2 向量處理機(jī)
13.5 共享內(nèi)存的多處理機(jī)系統(tǒng)
13.5.1 一致性?xún)?nèi)存訪問(wèn)的UMA多處理機(jī)系統(tǒng)
13.5.2 非一致性?xún)?nèi)存訪問(wèn)的NUMA多處理機(jī)系統(tǒng)
13.6 基于消息傳遞的多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
13.6.1 大規(guī)模并行處理機(jī)
13.6.2 工作站集群
13.6.3 消息傳遞軟件包
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思考練習(xí)題
參考文獻(xiàn)