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第一章　计算机设计语言1

1.1　说明语句1

1.1.1　寄存器说明1

1.1.2　存储体说明3

1.1.3　开关说明3

1.1.4　指示灯说明3

1.1.5　终端说明4

1.1.6　同步信号源说明4

1.2　微语句5

1.2.1　基本操作5

1.2.2　表达式6

1.2.3　微操作6

1.2.4　条件微语句7

1.2.5　专用算符8

1.3　序列8

1.3.1　执行语句9

1.3.2　由多相同步信号源控制的序列9

1.3.3　由寄存器内容控制的序列9

1.3.4　成组控制序列10

1.4　存储程序计算机的说明11

1.4.1　结构11

1.4.2　格式13

1.4.3　指令表13

1.4.4 控制序列图14

1.4.5　语句说明15

1.4.6　控制信号线和信息信号线16

1.4.7　使用专用算符的例子17

参考文献19

第二章　功能部件的例子21

2.1　校验位发生器21

2.1.1　形成校验位的过程21

2.1.2　结构21

2.1.3　形成校验位的算法框图22

2.1.4 各步序列的说明22

2.2　串行比较装置23

2.2.1　两个二进制数的串行比较23

2.2.2　无符号数比较装置的结构23

2.2.3　无符号二进制数比较的算法框图25

2.2.4　无符号数比较序列各步的说明25

2.2.5　有符号二进制数串行比较装置25

2.3　求最大数的装置27

2.3.1　求最大数的算法27

2.3.2　方案A27

2.3.3　方案B30

2.4　质数发生器32

2.4.1　产生质数的方法32

2.4.2　程序实现33

2.4.3　线路实现33

2.5　格雷码-二进制码转换器36

2.5.1　转换规则36

2.5.2　结构38

2.5.3　算法框图39

2.5.4　序列的语句说明39

2.6　二-十进制转换器39

2.6.1　二进制数转换为十进制数的算法39

2.6.2　结构40

2.6.3　转换过程41

2.6.4算法框图42

2.7　保存进位的加法43

2.7.1　Mercer加法的算法43

2.7.2　语句说明43

2.7.3　检验加数为零的说明45

2.7.4　检验加数同被加数相等的说明45

参考文献46

第三章　微程序设计47

3.1　校验位发生器47

3.1.1　微程序控制结构47

3.1.2　微指令格式48

3.1.3　说明48

3.1.4　微程序49

3.1.5　控制循环50

3.1.6　微程序控制和逻辑线路控制的比较50

3.2　微程序控制的电子计算机51

3.2.1　结构51

3.2.2　控制信号52

3.2.3　微指令格式53

3.2.4　语句说明53

3.2.5　微程序55

3.3　微程序保存在主存中57

3.3.1　结构57

3.3.2　机器工作序列58

3.3.3　控制信号59

3.3.4　微指令格式59

3.3.5　语句说明59

3.3.6　微程序62

3.4　微程序控制装置的另一个例子62

3.4.1　求最大数的微程序控制装置的结构62

3.4.2　控制信号和时间关系63

3.4.3　微指令格式64

3.4.4　语句说明64

3.4.5　微程序67

参考文献68

第四章　定点运算器69

4.1　运算器的结构69

4.1.1　定点数的格式69

4.1.2　结构69

4.1.3　平行加法器71

4.1.4　Z输出端的用途72

4.1.5　算符add272

4.2　执行加、减、乘、除操作的算法72

4.2.1　加法与减法72

4.2.2　乘法74

4.2.3　除法77

4.3　完整的说明80

4.3.1　同步信号和控制信号80

4.3.2　加-减法序列81

4.3.3　乘法序列82

4.3.4　除法序列83

4.4　有小组进位和大组进位的平行加法器84

4.4.1　一位全加器84

4.4.2　平行加法器的功能85

4.4.3　利用终端说明定义平行加法器87

4.4.4　小组进位90

4.4.5　大组进位92

4.5　其他问题93

4.5.1　双寄存器93

4.5.2　运算器的指令94

4.6　微程序控制的运算器95

4.6.1　微程序控制的结构95

4.6.2　同步信号和控制信号96

4.6.3　微指令格式97

4.6.4　运算器的微程序97

4.6.5　微程序的一般特性102

参考文献103

第五章　浮点平行运算器104

5.1　运算器的结构104

5.1.1　浮点数的表示法104

5.1.2　阶码105

5.1.3　尾数105

5.1.4　结构105

5.2　浮点数的加法与减法107

5.2.1　置初态108

5.2.2　对阶108

5.2.3　尾数的加法与减法109

5.2.4　规格化111

5.3　浮点数的乘法112

5.3.1　置初态112

5.3.2　阶码相加113

5.3.3　尾数相乘113

5.3.4　规格化114

5.4　浮点数的除法114

5.4.1　置初态114

5.4.2　被除数对齐115

5.4.3　阶码相减117

5.4.4　尾数相除117

5.5　CDL语言说明浮点运算器118

5.5.1　同步信号和控制信号118

5.5.2　浮点数的加法与减法119

5.5.3　浮点数的乘法121

5.5.4　浮点数的除法123

参考文献125

第六章　串行运算器126

6.1　串行二进制运算器126

6.1.1　数的表示126

6.1.2　全加-减器126

6.1.3　结构127

6.2　二进制加法与减法129

6.2.1　算法129

6.2.2　产生溢出的条件129

6.2.3　结构130

6.2.4　算法框图130

6.3　二进制数的乘法131

6.3.1　算法131

6.3.2　结构132

6.3.3　算法框图132

6.4　二进制数的除法133

6.4.1　算法133

6.4.2　除法中止条件133

6.4.3　结构134

6.4.4　算法框图135

6.5　语句说明136

6.5.1　控制器结构136

6.5.2　加法与减法序列137

6.5.3　乘法序列138

6.5.4　除法序列138

6.6　十进制运算器139

6.6.1　以二进制形式表示十进制数139

6.6.2　操作执行的方法140

6.6.3　二-十进制加-减器141

6.6.4　串行十进制运算器144

6.6.5　十进制加法与减法146

6.6.6　十进制乘法147

6.6.7　十进制除法的算法148

6.7　十进制乘法器与除法器149

6.7.1　使用被乘数九个倍数的乘法器149

6.7.2　按乘2-对半原则工作的乘法器150

6.7.3插入乘法表的乘法器151

6.7.4　使用除数九个倍数的除法器152

参考文献152

第七章　存储器组织153

7.1　随机存取存储器153

7.1.1　存储体的组织153

7.1.2　存储器组织154

7.1.3　交叉制选择器155

7.1.4　共用存取156

7.1.5　共用存取存储器的类型157

7.2　存储器寻址157

7.2.1　绝对、直接和间接寻址158

7.2.2　变址寻址159

7.2.3　相对寻址160

7.2.4　基本寻址161

7.2.5　寄存器寻址161

7.3　栈存储器162

7.3.1　栈的组织162

7.3.2　栈存储器的操作163

7.3.3　栈的修改163

7.4　相联存储器164

7.4.1　存储器组织165

7.4.2　数值检索操作166

7.4.3　逻辑检索170

7.4.4　按计数器检索170

7.5　动态输入器171

7.5.1　输入器的组织172

7.5.2　存储分配和程序输入175

7.5.3　指令执行序列178

7.5.4　取操作分量178

7.5.5　转移、变址和间接寻址178

7.5.6　返回程序和存储器释放178

7.6　存储器体系179

7.6.1　存储器的缓冲179

7.6.2　主存和缓冲存储器之间相互作用的组织180

7.6.3　访问缓冲存储器的算法184

7.6.4　性能评价187

7.7　虚拟存储器188

7.7.1　基本概念189

7.7.2　页面组织191

7.7.3　分段192

7.7.4　段再分页的方法194

7.7.5　规划算法196

参考文献197

第八章　控制组织200

8.1　使用时序逻辑线路的控制组织200

8.1.1　单拍控制200

8.1.2　单一的控制信号序列201

8.1.3　控制信号序列组201

8.1.4 时间关系图202

8.2　微程序控制的组织204

8.2.1　微程序控制器204

8.2.2　时间关系图205

8.2.3　控制体系206

8.2.4　微指令格式207

8.2.5　微程序处理机209

8.2.6　微程序输入输出控制器215

8.3　中央控制组织217

8.3.1　指令序列的组织218

8.3.2　寻址219

8.3.3　中断的优先权222

8.3.4　中断序列224

8.4　异步控制组织228

8.4.1　存储器228

8.4.2　输入输出部件231

8.4.3　中央处理机234

8.4.4　接口236

8.5　计算系统的框图238

8.5.1　通道238

8.5.2　控制器242

8.5.3　积木式组态242

参考文献244

第九章　计算机组织245

9.1　系统设备245

9.1.1　主存245

9.1.2　中央处理机246

9.1.3　通道246

9.1.4　输入输出设备和输入输出控制器246

9.1.5　操作系统246

9.2　格式和代码247

9.2.1　数据格式247

9.2.2　数据的表示方法248

9.2.3　数据的编码249

9.2.4　指令格式251

9.3　计算机组织253

9.3.1　结构图254

9.3.2　存储器254

9.3.3　寄存器257

9.3.4　状态触发器258

9.3.5　总线259

9.3.6　通道260

9.3.7　输入输出接口261

9.3.8　输入输出控制器和输入输出设备261

9.3.9　通道-通道转接器261

9.4　中央处理机262

9.4.1　指令表262

9.4.2　通用寄存器264

9.4.3　处理数据的方式264

9.4.4　处理数据的操作264

9.4.5　翻译265

9.5　中央控制器265

9.5.1　指令序列266

9.5.2　CPU的状态266

9.5.3　程序状态字（PSW）267

9.5.4　中断269

9.5.5　微程序271

9.5.6　中断管理程序271

9.6　管理程序和其他控制手段272

9.6.1　存储保护272

9.6.2　间隔计时器272

9.6.3　等待状态273

9.6.4　直接控制273

9.6.5　初始程序输入273

参考文献273

第十章　通道组织275

10.1　输入输出控制组织275

10.1.1　程序直接控制275

10.1.2　输入输出数据缓冲276

10.1.3　数据通道277

10.1.4 多路通道279

10.1.5　输入输出处理机280

10.2　通道中的操作281

10.2.1　通道地址字282

10.2.2　通道命令282

10.2.3　通道中执行的操作283

10.2.4 通道程序283

10.2.5　通道状态字CSW284

10.2.6　部件控制字UCW285

10.2.7　程序状态字PSW285

10.2.8　输入输出指令286

10.2.9　输入输出中断287

10.3　输入输出接口288

10.3.1　多机系统中的输入输出接口289

10.3.2　接口线290

10.3.3　信号控制序列291

10.3.4　地址、命令、状态和断定状态等字节294

10.3.5　接口中的信号序列295

10.4　选择通道298

10.4.1　部件控制字UCW298

10.4.2　结构图299

10.4.3　数据传送操作300

10.4.4“启动输入输出”指令301

10.4.5　其他输入输出指令304

10.5　多路通道305

10.5.1　部件控制字305

10.5.2　“测试通道”指令306

10.5.3　“停止输入输出”指令306

10.5.4　“测试输入输出”指令307

10.5.5　“启动输入输出”指令308

参考文献310

第十一章　系统程序用微程序实现311

11.1　程序调整为绝对地址311

11.1.1　输入模块311

11.1.2　绝对地址程序314

11.1.3　转换算法315

11.2　结构317

11.3　算法框图318

11.3.1　置初态319

11.3.2　选择319

11.3.3　拆卸320

11.3.4　形成地址320

11.4　编制微程序的准备工作322

11.4.1　控制结构322

11.4.2　同步信号和控制信号323

11.4.3　微指令格式324

11.5　编制微程序326

11.5.1　拆卸326

11.5.2　置初态327

11.5.3　选择328

11.5.4　形成地址329

11.5.5　微程序331

参考文献332