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计算机原理教案
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计算机原理与体系结构
《计算机原理与体系结构》是清华大学出版社出版的图书。
计算机原理与体系结构图书简介
本书共分10章，全面而又系统地讨论计算机体系结构的相关知识。在第1章引言中讨论计算机的发展和计算机体系结构的变化与发展历程。第2～4章主要讨论运算器的基本构成原理，从数据表示、数字逻辑的基础开始逐步引导，进而讨论运算器的工作原理。第5章主要讨论指令与指令系统，完善计算机体系结构的指令概念。第6章主要讨论控制器与控制器性能提高的相关技术，对指令流水和分支预测等主要技术进行详细的讨论。第7章和第8章主要讨论计算机存储系统以及外设与总线系统。第9章全面讨论在高速计算要求下的并行处理与多处理机技术，并介绍先进的并行处理与多处理机技术应用，如网格计算、云计算和集群计算。第10章对虚拟化技术原理进行讨论，诸如处理器虚拟化、内存虚拟化、I/O虚拟化VMW结构。
本书可作为计算机科学与技术相关专业本科生与研究生学习“计算机体系结构”课程的教科书，亦可作为从事计算机事业的研究人员与工程技术人员的参考书。
计算机原理与体系结构目录
第1章引言/1
1.1计算机及其发展/1
1.1.1计算机发展史/1
1.1.2计算机的分类/3
1.1.3计算机的应用领域/5
1.2冯·诺依曼计算机及系统组成/6
1.2.1冯·诺依曼计算机的特点/6
1.2.2计算机的硬件系统/7
1.2.3计算机的软件系统/8
1.2.4计算机硬件与软件的关系/9
1.3计算机系统的基本概念/10
1.3.1计算机系统中的层次概念/10
1.3.2计算机体系结构/12
1.3.3存储程序计算机体系结构及其
1.3.4计算机实现技术及其发展/15
1.3.5计算机技术的挑战和体系结构
的生命周期/20
1.4计算机性能评价指标/22
1.4.1机器字长/22
1.4.2存储容量/23
1.4.3运算速度/23
1.4.4兼容性/23
1.5课后习题/23
课后习题答案/24
第2章计算机中的数据信息/27
2.1进位记数制/27
2.2数值转换/30
2.2.1多项式替代法/30
2.2.2基数乘/除法/30
2.2.3混合法/32
2.2.4数制转换中小数位数的确定/32
2.3计算机中数值数据的表示/33
2.3.1真值与机器码/33
2.3.2原码表示/34
2.3.3反码表示/35
2.3.4补码表示/36
2.3.5移码表示/37
2.3.6原码、反码和补码之间的转换/38
2.4二?十进制编码/39
2.4.18421码/39
2.4.2余3码/39
2.4.32421码/40
2.5计算机中非数值数据的表示/40
2.5.1ASCII码/40
2.5.2Unicode码/44
2.5.3汉字国标码GB
2.5.4汉字点阵显示/47
2.5.5校验码/49
2.6高级数据表示/51
2.6.1自定义数据表示/51
2.6.2向量数组数据表示/52
2.6.3堆栈数据表示/53
2.6.4引入数据表示的原则/53
2.7课后习题/58
课后习题答案/58
第3章数字逻辑基础/60
3.1数字信号基础/60
3.1.1电源电压/60
3.1.2逻辑电平/60
3.1.3噪声容限/61
3.1.4直流电压传输特性/61
3.1.5静态约束/62
3.2半导体基础/63
3.2.1半导体/63
3.2.2二极管/64
3.2.3电容/64
3.2.4MOS晶体管/64
3.3布尔表达式/67
3.3.1术语/67
3.3.2与或式/67
3.3.3或与式/68
3.4布尔代数/69
3.4.1公理/69
3.4.2单变量定理/69
3.4.3多变量定理/71
3.4.4定理的统一证明方法/72
3.4.5等式化简/72
3.5卡诺图化简法/73
3.5.1卡诺图的构成/73
3.5.2布尔函数在卡诺图上的表示/74
3.5.3卡诺图的性质/75
3.5.4卡诺图化简的基本步骤/75
3.6列表化简法/77
3.6.1用列表法确定布尔函数的所有
质蕴涵项/77
3.6.2用质蕴涵表确定必要质蕴涵/78
3.6.3求函数的最小覆盖/79
3.7逻辑门电路基础/82
3.7.1与门/82
3.7.2或门/83
3.7.3非门/85
3.7.4与非门/86
3.7.5或非门/87
3.7.6与或非门/88
3.8组合逻辑网络的分析设计与举例/88
3.8.1组合网络的分析/88
3.8.2组合网络的设计/89
3.8.3二进制运算电路的逻辑设计/91
3.8.4十进制逻辑电路的设计/94
3.9触发器/97
3.9.1RS触发器/97
3.9.2JK触发器/99
3.9.3D触发器/100
3.9.4T触发器/102
3.10同步时序电路的分析及设计举例/103
3.10.1概述/103
3.10.2状态约束/104
3.10.3系统时序/104
3.10.4时钟偏移/106
3.10.5亚稳态/108
3.10.6同步器/109
3.10.7同步时序电路的设计举例/110
3.11异步时序电路的分析及设计举例/114
3.11.1概述/114
3.11.2异步时序流程表的建立与
3.11.3流程表的状态分配/119
3.11.4异步时序电路的设计举例/122
3.12课后习题/128
课后习题答案/131
第4章运算方法与运算器/136
4.1数的定点与浮点表示/136
4.1.1定点表示/136
4.1.2浮点表示/137
4.2定点加减法运算/141
4.2.1补码加法运算/141
4.2.2补码减法运算/143
4.2.3溢出及其检测方法/144
4.3定点乘法运算/145
4.3.1原码一位乘法/145
4.3.2原码两位乘法/146
4.3.3补码一位乘法/148
4.3.4补码两位乘法/149
4.3.5阵列乘法器/150
4.4定点数除法运算/153
4.4.1原码和补码除法中的加减交
4.4.2原码两位除法/156
4.4.3阵列除法器/158
4.5浮点算术运算/160
4.5.1浮点加法和减法/160
4.5.2浮点乘法运算/162
4.5.3浮点除法运算/162
4.6运算器电路/162
4.6.1加法器/162
4.6.2减法器/165
4.6.3比较器/166
4.6.4算术逻辑单元/166
4.6.5移位器和循环移位器/168
4.774LS181运算器/169
4.7.174LS181算术逻辑单元的
工作原理/169
4.7.274LS181功能测试/171
4.8课后习题/172
课后习题答案/172
第5章指令与指令系统/174
5.1指令系统的发展/174
5.2指令系统/175
5.2.1指令系统的介绍/175
5.2.2指令的分类/175
5.3指令格式/176
5.3.1零地址指令/176
5.3.2单指令地址/177
5.3.3双地址指令/177
5.3.4三地址指令/177
5.3.5多地址指令/177
5.4寻址方式/178
5.4.1立即数寻址/178
5.4.2寄存器寻址/178
5.4.3直接寻址/179
5.4.4间接寻址/179
5.4.5变址寻址/180
5.4.6相对寻址/181
5.5复杂指令系统和精简指令系统/182
5.5.1复杂指令系统/182
5.5.2精简指令系统/182
5.6指令集结构的功能设计/183
5.6.1CISC指令集结构的功能设计/183
5.6.2RISC指令集结构的功能设计/185
5.6.3控制指令功能设计/186
5.7操作数的类型、表示和大小/189
5.7.1操作数的类型/189
5.7.2操作数的表示和大小/189
5.8指令集格式的设计/190
5.8.1寻址方式的表示方法/191
5.8.2指令集格式的选择/191
5.8.3操作码的优化设计/192
5.8.4地址码的优化设计/193
5.9处理器的指令周期/194
5.9.1指令周期/194
5.9.2非访内指令的指令周期/195
5.9.3访内指令的指令周期/197
5.9.4间接访问主存储器指令的指令
5.9.5程序控制指令的指令周期/199
5.9.6用框图语言表示指令周期/202
5.10ARM指令集结构/203
5.10.1DLX中的寄存器/203
5.10.2ARM的模式/204
5.10.3ARM的指令格式/204
5.10.4ARM的加载/存储/206
5.10.5数据处理指令/207
5.10.6分支和跳转操作/208
5.10.7ARM支持协处理器操作/209
5.10.8ARM杂项指令/209
5.10.9ARM的伪指令/210
5.10.10RISC体系结构与ARM的
性能优势/210
5.10.11RISC体系结构的优势/211
5.10.12体系结构的性能优势/211
5.11RISC指令并行处理/212
5.11.1指令级并行概念/212
5.11.2实现指令集并行处理的
5.12课后习题/214
课后习题答案/215
第6章控制器及性能提高/219
6.1控制器的构成/219
6.1.1中央处理器的功能与组成/219
6.1.2控制器的功能及结构框图/223
6.1.3控制方式及时序部件/226
6.1.4中断系统/231
6.2微操作命令分析/233
6.2.1取指周期/233
6.2.2间访周期/233
6.2.3执行周期/233
6.2.4中断周期/235
6.3指令的执行过程/236
6.3.1顺序控制/236
6.3.2超前控制/237
6.3.3流水线控制/238
6.4流水线技术/239
6.4.1流水线的基本概念/239
6.4.2流水线的分类/241
6.4.3流水线中的相关/243
6.5RISC处理器的指令流水线/260
6.5.1ARM7流水线技术/261
6.5.2ARM9流水线技术/261
6.5.3ARM11流水线技术/262
6.6流水线性能分析/263
6.6.1线性流水线的性能分析/263
6.6.2线性流水线的性能分析举例/268
6.6.3非线性流水线的调度技术
6.7超标量体系结构/271
6.7.1简单超标量/272
6.7.2多发送超标量/273
6.7.3超标量性能/274
6.8分支预测/275
6.8.1分支预测的必要性/275
6.8.2单T位预测器/276
6.8.3双位预测器/278
6.8.4计数器、移位器和预测器/279
6.8.5局部分支预测器/280
6.8.6全局分支预测器/282
6.8.7G选择预测器/284
6.8.8G共享预测器/285
6.8.9混合预测器/286
6.8.10分支目标缓冲/287
6.9微程序控制器/289
6.9.1微程序控制原理/289
6.9.2微程序设计技术/289
6.10硬布线控制器/293
6.10.1基本思想/293
6.10.2硬布线控制逻辑设计中的
若干问题/294
6.10.3硬布线控制器和微程序
控制器的比较/295
6.11课后习题/296
课后习题答案/297
第7章存储系统/300
7.1存储系统的层次结构/300
7.2主存储器/301
7.2.1主存储器的分类/301
7.2.2读/写存储器/303
7.2.3非易失性半导体存储器/307
7.3主存储器组成/309
7.3.1位扩展/309
7.3.2字扩展/310
7.3.3字位扩展/311
7.4相联存储器/312
7.5高速缓冲存储器/314
7.5.1高速缓冲存储器概述/314
7.5.2映像规则/319
7.5.3查找方法/321
7.5.4替换算法/322
7.5.5写策略/323
7.5.6高速缓冲寄存器的结构/325
7.5.7高速缓冲存储器的性能分析/327
7.5.8高速缓冲存储器的性能改进/331
7.6降低cache失效率的方法/331
7.6.1增加cache块大小/334
7.6.2提高相联度/336
7.6.3Victimcache/337
7.6.4伪相联cache/338
7.6.5硬件预取技术/339
7.6.6由编译器控制的预取/340
7.6.7编译器优化/342
7.7减少cache失效开销/346
7.7.1让读失效优先于写/346
7.7.2子块放置技术/346
7.7.3请求字处理技术/347
7.7.4非阻塞cache技术/348
7.7.5采用两级cache/349
7.8减少命中时间/352
7.8.1容量小、结构简单的cache/352
7.8.2虚拟cache/353
7.8.3写操作流水化/355
7.8.4cache优化技术总结/355
7.9外部存储设备/356
7.9.1磁盘设备/356
7.9.2Flash存储器/360
7.9.3磁带设备/361
7.9.4光盘设备/362
7.10廉价磁盘冗余阵列/363
7.10.1RAID0/364
7.10.2RAID1/366
7.10.3RAID2/367
7.10.4RAID3/368
7.10.5RAID4/369
7.10.6RAID5/370
7.10.7RAID6/371
7.10.8RAID7/371
7.10.9RAID的实现与发展/372
7.11虚拟存储器/373
7.11.1虚拟存储器基本原理/373
7.11.2页式虚拟存储器/374
7.11.3段式虚拟存储器/377
7.11.4快表/378
7.12进程保护和虚存实例/381
7.12.1进程保护/382
7.12.2ARM的段页式存储结构/383
7.13课后习题/386
课后习题答案/387
第8章输入/输出系统与总线/391
8.1引言/391
8.1.1I/O设备的编址与I/O接口
的基本功能/391
8.1.2I/O设备数据传送方式/393
8.1.3I/O系统性能与CPU的性能/394
8.1.4I/O系统的可靠性/395
8.2可靠性、可用性和可信性/396
8.3总线系统/397
8.3.1普林斯顿体系与哈佛体系/397
8.3.2总线分类/399
8.3.3总线操作/400
8.3.4常用的系统总线/406
8.4I/O系统性能分析/422
8.4.1I/O性能与系统响应时间/422
8.4.2Little定律/425
8.4.3M/M/1排队系统/425
8.4.4M/M/m排队系统/427
8.5I/O与操作系统/429
8.5.1DMA和虚拟存储器/429
8.5.2I/O和cache数据一致性/430
8.5.3异步I/O/431
8.5.4块服务器和文件服务器/432
8.6小结/432
附录A嵌入式计算机上的无线技术/433
8.7课后习题/442
课后习题答案/444
第9章并行处理机与多处理机/449
9.1引言/449
9.1.1并行性/449
9.1.2并行计算机体系结构的分类/450
9.1.3SISD向MIMD的演变/450
9.1.4并行处理面临的挑战/452
9.2并行处理机结构与特点/454
9.2.1并行处理机的典型结构/454
9.2.2并行处理机的特点/455
9.3并行计算机基本结构/456
9.3.1IlliacⅣ计算机/456
9.3.2BurroughsBSP计算机/461
9.3.3CM?2计算机/465
9.4互连网络的基本概念/468
9.4.1互连网络在计算机系统中的
9.4.2主要特性和性能参数/469
9.4.3互连函数/471
9.4.4互连网络的种类/475
9.5互连网络/476
9.5.1互连网络的性能参数/477
9.5.2静态连接网络/479
9.5.3动态连接网络/483
9.6多处理机系统结构与特点/487
9.6.1基本结构/487
9.6.2多处理机系统特点/488
9.7多处理机cache一致性问题/490
9.7.1多处理机cache一致性/490
9.7.2实现一致性的基本方案/491
9.7.3监听协议及其实现/493
9.7.4分布式共享存储器体系结构/494
9.7.5基于目录的cache一致性/495
9.7.6目录协议及其实现/496
9.8同步/498
9.8.1基本硬件原语/498
9.8.2用一致性实现锁/499
9.8.3同步性能问题/501
9.8.4大规模机器的同步/503
9.9同时多线程/506
9.9.1将线程级并行转换为指令级
9.9.2同时多线程处理器的设计/508
9.9.3同时多线程的性能/509
9.10先进的并行处理与多处理机介绍/511
9.10.1网格计算机/511
9.10.2云计算/513
9.10.3集群机/516
9.11小结/517
9.12课后习题/518
课后习题答案/519
第10章虚拟化技术原理/523
10.1概述/523
10.1.1虚拟化/523
10.1.2虚拟机/523
10.1.3全虚拟化和单虚拟化/524
10.1.4硬件虚拟化概况/524
10.2处理器虚拟化原理精要/526
10.2.1体系结构背景/526
10.2.2经典的虚拟化方法/527
10.2.3x86ISA分析/527
10.2.4x86虚拟化方法/528
10.2.5其他体系结构分析/531
10.2.6其他体系所采用的虚拟化
10.3内存虚拟化原理精要/531
10.3.1概述/531
10.3.2页表虚拟化基本思想/532
10.3.3页表虚拟化实现/533
10.4I/O虚拟化原理精要/534
10.4.1全虚拟化/534
10.4.2半虚拟化/534
10.4.3软件模拟/536
10.5VMM结构/537
10.5.1概述/537
10.5.2宿主模型/537
10.5.3Hypervisor模型/538
10.5.4混合模型/538
10.6课后习题/539
课后习题答案/539第1章VisualBasic.NET简介1
1.1VisualBasic.NET简介1
1.1.1VisualBasic.NET的历史1
1.1.2VisualBasic.NET的特点1
1.2.NET框架概述2
1.3VisualStudio.NET集成开发环境4
1.3.1菜单栏4
1.3.2工具栏5
1.3.3窗体设计器6
1.3.4工具箱7
1.3.5属性窗口8
1.3.6解决方案资源管理器9
1.3.7代码编辑器9
1.3.8输出窗口9
1.3.9错误列表窗口10
1.3.10MyProject窗口10
1.3.11类视图窗口11
1.3.12引用窗口11
1.4面向对象程序设计的基本概念12
1.4.1类与对象12
1.4.2对象的属性12
1.4.3对象的方法13
1.4.4对象的事件与事件过程13
1.5VisualBasic.NET3种应用程序结构14
1.5.1VisualBasic.NET编写控制台应用
1.5.2VisualBasic.NET编写Windows
应用程序16
1.5.3VisualBasic.NET编写ASP.NET
Web应用程序17
1.6.1选择题19
1.6.2填空题20
1.6.3判断题20
1.6.4简答题20
第2章VisualBasic.NET编程基础21
2.1数据类型和表达式21
2.1.1数据类型21
2.1.2常量22
2.1.3变量23
2.1.4运算符24
2.1.5表达式28
2.2顺序结构29
2.3选择结构30
2.3.1单行结构条件语句30
2.3.2块结构条件语句31
2.3.3多分支结构34
2.4循环结构36
2.4.1While当循环控制结构37
2.4.2For…Next循环控制结构38
2.4.3Do循环控制结构40
2.4.4循环结构语句的比较43
2.4.5循环结构嵌套43
2.5.1声明数组45
2.5.2数组的初始化47
2.5.3ForEach…Next语句48
2.5.4数组的应用49
2.5.5调整数组大小53
2.5.6ArrayList类53
2.6.1Sub过程55
2.6.2Function过程57
2.6.3参数的值传递和引用传递59
2.6.4过程的嵌套调用与递归调用60
2.6.5常用内部函数62
2.7.1选择题65
2.7.2填空题66
2.7.3简答题67
2.7.4阅读程序写出运行结果67
2.7.5编程题68
第3章VisualBasic.NET面向对象程序设计70
3.1面向对象程序设计的基本特性70
3.2类和对象的定义71
3.2.1类的定义71
3.2.2类中数据成员的定义74
3.2.3类中方法的定义74
3.2.4对象的定义及成员访问76
3.2.5类中属性的定义及使用78
3.2.6类中事件的定义及使用81
3.2.7构造函数和析构函数85
3.3类的继承与派生86
3.3.1基类和派生类87
3.3.2派生类的构造函数89
3.4类的多态性91
3.4.1重载与重写91
3.4.2多态性及其实现93
3.7VisualBasic.NET常用类100
3.7.1Console类100
3.7.2Math类100
3.7.3Convert类101
3.7.4String类101
3.7.5与窗体应用程序相关的类102
3.8命名空间103
3.8.1声明命名空间103
3.8.2导入命名空间104
3.8.3常用命名空间104
3.9综合应用105
3.10习题108
3.10.1选择题108
3.10.2填空题108
3.10.3编程题109
第4章VisualBasic.NET控件及其应用110
4.1控件共有的基本操作110
4.1.1控件常用属性和事件110
4.1.2控件的锚定和停靠111
4.2标签和文本框控件112
4.2.1标签112
4.2.2文本框113
4.2.3只能输入数字文本框114
4.2.4创建口令文本框115
4.2.5只读文本框115
4.3单选按钮应用——模拟单项选择题测试115
4.3.1常用属性和事件115
4.3.2实例开发115
4.4复选框应用——模拟多项选择题测试118
4.4.1常用属性和事件118
4.4.2实例开发118
4.4.3窗体中多页显示效果实现技巧121
4.5列表框应用——小学生做加减法的
算术练习程序121
4.5.1常用属性和事件121
4.5.2实例开发122
4.5.3Random类的使用124
4.5.4关于随机System.Random类随机
数方法Next的应用技巧125
4.6组合框应用——国家名选择126
4.6.1常用属性和事件126
4.6.2实例开发127
4.7Timer控件用法——飘动窗体128
4.7.1常用属性和事件129
4.7.2实例开发129
4.8图片框应用——图片自动浏览器130
4.8.1常用属性和事件130
4.8.2实例开发131
4.8.3图片的缩放技巧133
4.9利用滚动条控件调配颜色134
4.9.1滚动条的属性和事件135
4.9.2实例开发135
4.10TreeView控件和ListView控件——
学校系部分层列表137
4.10.1TreeView控件137
4.10.2实例开发139
4.10.3ListView控件141
4.10.4实例开发141
4.11菜单使用143
4.11.1创建主菜单143
4.11.2实例开发144
4.11.3上下文菜单145
4.11.4实例开发145
4.12对话框控件应用——自己的记事本145
4.12.1打开文件对话框控件145
4.12.2保存文件对话框控件147
4.12.3颜色对话框控件147
4.12.4字体对话框控件148
4.12.5PrintDialog控件和PrintDocument
4.12.6对话框控件应用实例开发149
4.13实现控件数组的功能——计算器设计152
4.13.1一个过程处理多个控件的事件
4.13.2控件数组的建立154
4.13.3实例开发154
4.14习题157
4.14.1选择题157
4.14.2填空题158
4.14.3编程题158
第5章图形图像编程160
5.1图形图像绘制基础知识160
5.1.1GDI+概述160
5.1.2Graphics类161
5.1.3坐标162
5.1.4Paint事件162
5.2绘制基本图形163
5.2.1创建画笔163
5.2.2绘制直线164
5.2.3绘制矩形165
5.2.4绘制多边形166
5.2.5绘制曲线166
5.2.6绘制椭圆和弧线167
5.3创建画刷填充图形168
5.4图像处理171
5.4.1显示图像171
5.4.2图像的平移、旋转和缩放173
5.4.3彩色图像变换灰度图像173
5.5文字处理175
5.5.1创建字体176
5.5.2格式化输出文本176
5.6五子棋游戏设计177
5.7人物拼图游戏设计181
5.8习题187
5.8.1选择题187
5.8.2填空题187
5.8.3编程题188
第6章文件处理和系统操作189
6.1文件夹和文件管理189
6.1.1System.IO命名空间189
6.1.2目录（文件夹）管理189
6.1.3文件管理193
6.1.4文件夹浏览器实现196
6.2文件的读写199
6.2.1FileStream类读写文件200
6.2.2文本文件的读写204
6.2.3二进制文件的读写210
6.3处理鼠标和键盘事件215
6.3.1处理鼠标相关的事件215
6.3.2处理键盘相关的事件217
6.4习题220
6.4.1选择题220
6.4.2填空题220
6.4.3编程题221
第7章数据库应用222
7.1数据库的基本概念222
7.1.1关系数据库与二维表222
7.1.2关系数据库的有关概念223
7.1.3关系数据库的操作224
7.2ADO.NET简介226
7.2.1ADO.NET体系结构226
7.2.2.NETDataProvider227
7.2.3DataSet对象228
7.2.4ADO.NET相关类的命名空间228
7.2.5ADO.NET的联机与脱机数据
存取模式230
7.3ADO.NET对象及其编程230
7.3.1使用Connection对象连接数据源
7.3.2使用Command对象执行数据库
7.3.3使用DataReader对象233
7.3.4使用DataAdapter对象235
7.3.5使用DataSet对象237
7.3.6数据绑定241
7.4数据库中的图像存取245
7.4.1数据库中的图像存取方法245
7.4.2数据库中的图像存取示例245
7.5图书管理案例250
7.6习题255
7.6.1选择题255
7.6.2填空题256
7.6.3简答题256
7.6.4编程题257
第8章Web应用程序开发258
8.1什么是ASP.NET258
8.1.1ASP.NET页面的结构258
8.1.2ASP.NET网页代码模型259
8.1.3编译和部署260
8.1.4ASP.NET常用内置对象260
8.2ASP.NET控件264
8.2.1ASP.NET控件概述264
8.2.2HTML服务器控件265
8.2.3Web服务器控件267
8.2.4Button、ImageButton和LinkButton
8.2.5Image控件和ImageMap控件270
8.2.6文本输入控件272
8.2.7复选框和单选按钮274
8.2.8AdRotator控件277
8.2.9Calendar控件278
8.2.10PlaceHolder控件280
8.2.11视图控件282
8.2.12验证控件285
8.3数据库操作289
8.3.1基于数据源的数据绑定289
8.3.2数据源组件292
8.3.3GridView控件295
8.3.4实例开发300
8.4习题303
8.4.1填空题303
8.4.2简答题303
8.4.3编程题303
第9章网络程序开发304
9.1网络通信编程基础304
9.1.1Socket套接字简介304
9.1.2TCP和UDP304
9.1.3Socket编程原理305
9.1.4套接字Socket类编程306
9.1.5.NET框架中网络通信的应用
9.2使用TcpClient类和TcpListener类
实现TCP通信312
9.2.1数据流类312
9.2.2TcpClient类和TcpListener类313
9.2.3实现基于TCP的局域网通信
9.3使用UdpClient类实现UDP编程324
9.3.1UdpClient类325
9.3.2UdpClient类开发UDP程序的
9.4基于UDP的P2P网络中国象棋327
9.4.1P2P知识327
9.4.2两人对战网络中国象棋设计327
9.4.3两人对战网络中国象棋具体实现
9.5习题351
9.5.1填空题351
9.5.2简答题351
9.5.3编程题351
第10章My命名空间352
10.1My命名空间概述352
10.2My.Application353
10.3My.Computer355
10.3.1My.Computer.Audio355
10.3.2My.Computer.Clipboard355
10.3.3My.Computer.Clock355
10.3.4My.Computer.FileSystem355
10.3.5My.Computer.Info356
10.3.6My.Computer.Network357
10.3.7My.Computer.Printers357
10.3.8My.Computer.Registry357
10.3.9My.Computer.Screen358
10.4My.Resources358
10.5My.User360
10.6My.Forms361
10.7My.WebServices362
10.8My.Settings362
10.8.1My.Settings的用途362
10.8.2添加和删除应用程序设置362
10.9My命名空间的扩展365
10.9.1添加自定义的类或模块365
10.9.2扩展My.Application或
My.Computer366
10.10习题366
10.10.1填空题366
10.10.2简答题367
附录AASCII码表368
附录B程序调试370
附录CVB6.0与VB.NET的区别374
参考文献380
第3章数字逻辑电路及其在计算机中的应用38
3.1基本概念38
3.1.1最小项38
3.1.2最小项的性质38
3.1.3最小项表达式39
3.2逻辑函数的卡诺图化简法40
3.2.1卡诺图40
3.2.2卡诺图的编号41
3.2.3用卡诺图化简逻辑函数42
3.3不完全规定的逻辑函数及其化简方法44
3.3.1无关最小项的概念44
3.3.2利用无关最小项化简逻辑函数45
3.4组合逻辑电路的分析与设计46
3.4.1组合逻辑电路的分析46
3.4.2组合逻辑电路的设计47
3.5计算机中常用的组合逻辑部件49
3.5.1加法器49
3.5.2译码器50
3.5.3编码器51
3.5.4多路选择器52
3.5.5多路分配器53
3.6时序电路的基本单元?触发器55
3.6.1RS触发器55
3.6.2触发器外部逻辑特性的描述58
3.6.3维阻D触发器59
3.6.4主从JK触发器60
3.6.5T触发器60
3.6.6触发器的时间参数61
3.6.7触发器的激励表62
3.7计算机中常用的时序逻辑部件63
3.7.1寄存器63
3.7.2计数器66
第4章硬件描述语言VHDL基础72
4.1VHDL概述72
4.2VHDL程序的基本结构73
4.2.1VHDL程序示例73
4.2.2实体74
4.2.3结构体76
4.2.4库、包集合及配置76
4.3VHDL语法基础78
4.3.1标识符和保留字78
4.3.2数据对象79
4.3.3数据类型81
4.3.4运算操作符83
4.4VHDL的常用描述语句84
4.4.1顺序描述语句84
4.4.2并行描述语句91
4.5VHDL描述实例94
4.5.1组合逻辑电路的VHDL描述94
4.5.2时序逻辑电路的VHDL描述97
第二部分计算机的基本结构与汇编语言程序设计
第5章计算机的基本结构与工作过程103
5.1计算机的基本结构103
5.1.1冯·诺依曼计算机基本结构103
5.1.2计算机的基本组成框图及功能部件
5.2计算机的工作流程107
5.2.1指令与程序107
5.2.2计算机的基本工作流程108
5.3计算机系统的组成110
5.3.1硬件与软件110
5.3.2计算机系统的基本组成111
5.4微型计算机的分类及主要技术指标111
5.4.1微型计算机的分类111
5.4.2微型计算机的主要技术指标112
5.5微型计算机的基本结构及系统组成113
5.5.1微型计算机基本结构114
5.5.2微型计算机的系统组成115
第6章计算机的核心部件——微处理器117
6.1微处理器的工作模式117
6.1.1实模式117
6.1.2保护模式117
6.1.3虚拟8086模式118
6.2微处理器的编程结构118
6.2.1程序可见寄存器118
6.2.280x86/Pentium处理器的寄存器
6.3微处理器的寻址机制123
6.3.1存储器分段技术123
6.3.2实模式下的存储器寻址124
6.3.3堆栈127
6.4微处理器的内部组成结构及相关技术128
6.4.1总线接口单元BIU128
6.4.2指令cache与数据cache128
6.4.3超标量流水线结构129
6.4.4动态转移预测及转移目标缓冲器
6.4.5指令预取器和预取缓冲器132
6.4.6指令译码器132
6.4.7执行单元EU133
6.4.8浮点处理单元FPU133
6.4.9控制单元CU133
6.5微处理器的外部引脚信号134
6.5.180386DX的外部引脚信号概况134
6.5.2存储器/IO接口信号136
6.5.3中断接口信号138
6.5.4DMA接口信号138
6.5.5协处理器接口信号139
6.6微处理器的操作时序139
6.6.1总线时序基本概念139
6.6.2基本的总线时序142
第7章寻址方式与指令系统144
7.1寻址方式144
7.1.1数据寻址方式144
7.1.2转移地址寻址方式149
7.2指令编码151
7.2.1指令编码格式151
7.2.2指令编码举例154
7.38086指令系统155
7.3.1数据传送指令155
7.3.2算术运算指令160
7.3.3逻辑运算与移位指令170
7.3.4串操作指令173
7.3.5转移指令176
7.3.6处理器控制指令183
7.480x86及Pentium系列指令系统184
第8章汇编语言程序设计基础186
8.1汇编语言的特点186
8.2汇编语言程序结构和基本语法187
8.2.1示例程序187
8.2.2基本概念188
8.2.3指令语句193
8.2.4伪指令语句195
8.2.5宏指令200
8.2.6简化段定义203
8.3ROMBIOS中断调用和DOS系统功能
8.3.1ROMBIOS中断调用204
8.3.2DOS系统功能调用205
8.4汇编语言程序的上机调试205
8.4.1建立源文件206
8.4.2汇编206
8.4.3连接207
8.4.4运行207
8.4.5调试207
8.5汇编语言程序设计的基本方法208
8.5.1程序设计的基本步骤208
8.5.2程序的基本结构形式208
8.5.3子程序设计210
8.6汇编语言的编程应用213
8.6.1I/O与通信213
8.6.2声音与时钟214
8.6.3乐曲程序215
8.6.4键盘I/O218
8.6.5鼠标器编程220
8.6.6图形显示223
8.7Windows环境下汇编语言程序设计226
8.7.1WindowsAPI函数226
8.7.2指令集选择227
8.7.3工作模式选择227
8.7.4函数的原型定义227
8.7.5Windows应用程序的基本结构
8.7.6Win32汇编语言应用程序实例228
8.7.7MASM32汇编与连接命令229
8.8汇编语言与高级语言的混合编程230
8.8.1内嵌汇编231
8.8.2在C程序中直接调用汇编
8.8.3汇编语言程序调用C函数235
第三部分存储器与I/O接口技术
第9章存储器及其接口239
9.1概述239
9.1.1存储系统的层次结构239
9.1.2内存储器的基本结构及其数据存储
9.2半导体存储器的结构及工作原理243
9.2.1可读写存储器RAM243
9.2.2只读存储器ROM252
9.3存储器接口258
9.3.1存储器接口中的片选控制258
9.3.2存储器接口分析与设计举例260
9.3.3双端口存储器261
9.4高速缓存(cache)263
9.4.1cache基本原理263
9.4.2cache的组织方式265
9.4.3cache的更新方式及替换算法266
9.5虚拟存储器268
9.5.1虚拟存储器的工作原理268
9.5.280x86的虚拟存储技术270
第10章I/O接口技术273
10.1I/O接口概述273
10.1.1I/O接口的基本功能273
10.1.2I/O接口的基本结构274
10.1.3I/O端口的编址方式274
10.1.4I/O接口的地址译码及片选信号
10.1.5I/O指令277
10.2I/O控制方式277
10.2.1程序控制方式277
10.2.2中断控制方式278
10.2.3DMA方式279
10.3DMA技术280
10.3.1DMA控制器的基本功能280
10.3.2DMA控制器的一般结构281
10.3.3DMA控制器的工作方式283
10.3.4DMA工作过程283
10.3.5可编程DMA控制器8237284
10.4中断系统285
10.4.1基本概念285
10.4.280x86实模式的中断系统288
10.4.3可编程中断控制器
10.4.4中断服务程序设计294
第11章可编程接口电路实例299
11.1可编程并行接口的组成及工作过程299
11.1.1可编程并行接口的组成及其
与CPU和外设的连接299
11.1.2可编程并行接口的数据输入输出
11.2可编程并行接口电路
11.2.18255A的性能概要300
11.2.28255A芯片引脚分配及引脚信号
11.2.38255A内部结构框图302
11.2.48255A的控制字303
11.2.58255A的工作方式304
11.2.68255A的状态字309
11.2.78255A应用举例310
11.3可编程计数器/定时器8253311
11.3.1概述312
11.3.2可编程计数器/定时器8253312
11.3.38253的应用324
第12章D/A和A/D转换器328
12.1计算机自动控制系统中的D/A和A/D
12.2D/A转换器329
12.2.1D/A转换器的工作原理329
12.2.2D/A转换器的主要技术指标332
12.2.3D/A转换器芯片333
12.2.4D/A转换器芯片与微处理器的
12.2.5D/A转换器的应用336
12.3A/D转换器337
12.3.1基本概念337
12.3.2A/D转换器的工作原理339
12.3.3A/D转换器的主要技术指标340
12.3.4A/D转换器芯片341
12.3.5A/D转换器芯片与微处理器的
第四部分高性能微处理器技术
第13章总线技术346
13.1概述346
13.1.1总线346
13.1.2总线的分类347
13.1.3总线标准348
13.1.4总线仲裁349
13.2PCI总线350
13.2.1概述350
13.2.2PCI总线的系统结构及特点350
13.3USB总线352
13.3.1USB概述352
13.3.2USB的拓扑结构353
13.3.3USB线缆及连接器353
13.4高速总线接口IEEE1394354
第14章高性能微处理器的先进技术及典型结构356
14.1高性能微处理器所采用的先进技术356
14.1.1指令级并行356
14.1.2超标量技术357
14.1.3超长指令字结构358
14.1.4超级流水线技术358
14.1.5RISC技术359
14.2高性能微处理器举例360
14.2.164位处理器Alpha
14.2.2Itanium处理器——IA?64架构
的开放硬件平台362
14.3多核处理器简介365
14.3.1复杂单处理器结构所遇到的
14.3.2多核处理器的出现365
14.3.3多核处理器结构的主要特点366
14.4现代PC主板典型结构367
14.4.1芯片组、桥芯片及接口插座367
14.4.2PentiumPC主板结构368
14.4.3Pentium4PC主板的I/O组织
附录ADOS功能调用(INT21H)371
附录BBIOS中断调用376
附录C调试程序DEBUG的使用380
附录D部分习题参考答案384
参考文献399
．清华大学出版社[引用日期]
．清华大学出版社[引用日期]
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