计算机硬件及组成原理

内容概要

Arnold S. Berger 是华盛顿-波泰尔（Washington-Bothell）大学计算和软件系统系的高级讲师，拥有康奈尔大学的学士和博士学位。Berger博士曾担任Applied Microsystems公司研发部门的主管、Advanced Micro Devices公司嵌入式工具的营销经理和惠普公司的研发项目经理。Berger博士已发表了40多篇关于嵌入式系统的论文，持有三项专利，并且是畅销书《Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques》的作者。

书籍目录

出版者的话

专家指导委员会

译者序

前言

致谢

第1章　硬件体系结构简介
1

1.1　引言
1

1.2　计算技术简史
1

1.3　数制
9

1.4　将十进制数转换为各种基数的数
20

1.5　工程符号
21

总结
22

参考文献
22

习题
22

第2章　数字逻辑简介
24

2.1　引言
24

2.2　电子门描述
32

2.3　真值表
36

总结
38

参考文献
38

习题
38

第3章　异步逻辑简介
40

3.1　引言
40

3.2　布尔代数定律
41

3.3　卡诺图
45

3.4　时钟和脉冲
50

总结
55

参考文献
55

习题
55

第4章　同步逻辑简介
58

4.1　引言
58

4.2　触发器
59

4.3　存储寄存器
68

总结
74

参考文献
75

习题
75

第5章　状态机简介
79

5.1　引言
79

5.2　现代硬件设计方法
96

总结
98

参考文献
98

习题
99

第6章　总线组织和存储器设计
103

6.1　总线组织
103

6.2　地址空间
115

6.3　直接存储器访问
128

总结
129

参考文献
130

习题
130

第7章　存储器组织和汇编语言编程
134

7.1　引言
134

7.2　标号
143

7.3　有效地址
147

7.4　伪操作代码
154

7.5　数据存储伪指令
155

7.6　汇编语言程序的分析
156

总结
158

参考文献
158

习题
158

第8章　汇编语言程序设计
162

8.1　引言
162

8.2　汇编语言和C++
175

8.3　堆栈和子程序
180

总结
186

参考文献
186

习题
186

第9章　高级汇编语言编程
192

9.1　引言
192

9.2　高级寻址模式
192

9.3　68000指令
194

9.4　移动指令
195

9.5　逻辑指令
195

9.6　其他逻辑指令
196

9.7　68000指令总结
199

9.8　用TRAP＃15指令模拟I/O
201

9.9　编译器和汇编器
203

总结
216

参考文献
216

习题
216

第10章　Intel x86体系结构
220

10.1　引言
220

10.2　8086 CPU的体系结构
221

10.3　数据寄存器、变址寄存器和指针寄存器
223

10.4　标志寄存器
226

10.5　段寄存器
226

10.6　指令指针（IP）
226

10.7　存储器寻址模式
228

10.8　x86指令格式
231

10.9　8086指令集总结
233

10.10　数据传送指令
234

10.11　算术指令
235

10.12　逻辑指令
235

10.13　字符串操作
236

10.14　控制转移
237

10.15　8086体系结构的汇编语言程序设计
239

10.16　系统向量
241

10.17　系统启动
241

总结
241

参考文献
242

习题
242

第11章　ARM体系结构
244

11.1　引言
244

11.2　ARM体系结构简介
245

11.3　条件执行
249

11.4　桶式移位器
250

11.5　操作数大小
250

11.6　寻址模式
251

11.7　堆栈操作
253

11.8　ARM指令集
255

11.9　ARM系统向量
263

总结
264

参考文献
264

习题
265

第12章　与外部接口
266

12.1　引言
266

12.2　中断
267

12.3　异常
270

12.4　Motorola 68K的中断
270

12.5　模数(A/D)转换和数模(D/A)转换
274

12.6　A/D和D/A转换器的分辨率
286

总结
288

参考文献
288

习题
288

第13章　现代计算机体系结构简介
292

13.1　处理器体系结构，CISC、RISC及DSP
293

13.2　流水线简介
296

总结
305

参考文献
305

习题
306

第14章　存储器、高速缓存和虚拟存储器
308

14.1　高速缓存简介
308

14.2　虚拟存储器
321

14.3　页
323

14.4　转换旁路缓冲器（TLB）
324

14.5　保护
325

总结
326

参考文献
327

习题
327

第15章　计算机体系结构的性能问题
329

15.1　引言
329

15.2　硬件和性能
329

15.3　最佳习惯
342

总结
343

参考文献
344

习题
344

第16章　未来发展趋势与可重构硬件
346

16.1　引言
346

16.2　可重构硬件
346

16.3　分子计算
354

16.4　局部时钟
355

总结
358

参考文献
358

习题
358

附录　奇数号习题答案
360

索引
382

作者简介

本书从软件开发者角度出发，详细介绍了现代计算机体系结构，重点讲解如何处理存储器问题以及如何写出能直接与底层硬件交互并充分利用底层硬件的高效汇编代码。

　　本书主要讲述硬件基础和数字化设计，涵盖现代计算机操作系统下硬件开发的各种元素，从汇编语言讨论软件设计，从宏观角度探讨计算机体系结构，并着重探讨了CIsc和RIsc两种微处理器体系结构。

　　本书适合作为高等院校相关专业课程教材，也可供软件开发人员参考。

图书封面

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