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| 內容簡介： |
本书系统地介绍了计算机的基本组成和工作原理。全书共分9章，主要内容包括：计算机系统概论、计算机中信息的表示方法、运算方法和运算部件、存储系统、指令系统、中央处理器、总线系统、计算机的外围设备以及输入输出系统。
本书内容全面、概念清晰、重点突出，内容组织循序渐进、深入浅出、系统性强。在编写过程中，注重基础知识、基本原理和基本技能的讲解。为了让学生更好地理解并掌握所学的知识，书中列举了大量的实例。此外，为了配合工程教育认证的需要，全书结构和内容更加贴近OBE的实际要求，知识点的侧重上也更加符合工程认证的实际需求。
本书既可作为高等教育计算机专业的“计算机组成原理”课程的教学用书，也可作为计算机工程技术人员及计算机爱好者的参考书。
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| 目錄：
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前言
第1章计算机系统概论
1.1计算机的发展与应用
1.1.1计算机的发展简史
1.1.2计算机的发展趋势
1.1.3计算机的分类
1.1.4计算机的应用
1.2计算机系统
1.2.1计算机的硬件和软件
1.2.2计算机系统的层次结构
1.3计算机的基本组成
1.3.1冯·诺依曼计算机的特点
1.3.2计算机的主要部件
1.3.3计算机的总线结构
1.3.4计算机的语言
1.3.5计算机的工作过程
1.4计算机的主要性能指标
本章小结
习题1
第2章计算机中信息的表示方法
2.1计数制及其相互转换
2.1.1二进制数及其特点
2.1.2八进制数和十六进制数
2.1.3不同计数制的相互转换
2.2数值型数据的表示方法
2.2.1机器数和真值
2.2.2带符号数的表示方法
2.2.3定点数和浮点数及其表示方法
2.3计算机中的编码
2.3.1字符的编码
2.3.2十进制数字的编码
2.3.3汉字的编码
2.4其他信息的表示方法
2.5数据校验码
2.5.1奇偶校验码
2.5.2循环冗余校验码
2.5.3海明校验码
本章小结
习题2
第3章运算方法和运算部件
3.1算术逻辑运算基础
3.1.1移位运算
3.1.2十进制数的运算
3.1.3逻辑运算
3.2定点数的加法和减法运算
3.2.1补码加法运算
3.2.2补码减法运算
3.2.3溢出及其判别方法
3.3算术逻辑运算单元
3.3.1加法单元电路
3.3.2串行加法器和并行加法器
3.3.3并行加法器的进位链
3.3.44位运算器SN74181
3.4定点数的乘法和除法运算
3.4.1定点数的乘法运算
3.4.2定点数原码除法运算
3.4.3定点数补码除法运算
3.5浮点数运算
本章小结
习题3
第4章存储系统
4.1存储系统的组织
4.2随机读写存储器
4.2.1静态存储器
4.2.2动态存储器
4.3主存储器的组织
4.3.1动态存储器的刷新
4.3.2主存储器逻辑设计
4.3.3高性能主存储器
4.4只读存储器和闪速存储器
4.4.1只读存储器
4.4.2闪速存储器
4.4.3内存条
4.5高速缓冲存储器
4.5.1Cache存储器的基本原理
4.5.2主存与Cache的地址映射
4.5.3替换算法
4.5.4多层次Cache存储器
4.5.5Cache存储器的读和更新过程
4.6虚拟存储器
4.6.1虚拟存储器的基本概念
4.6.2段式虚拟存储器
4.6.3页式虚拟存储器
4.6.4段页式虚拟存储器
本章小结
习题4
第5章指令系统
5.1指令系统的发展与性能要求
5.2指令格式
5.2.1指令包含的信息及格式
5.2.2指令操作码的扩展技术
5.2.3指令长度与字长的关系
5.3寻址方式
5.3.1操作数的寻址方式
5.3.2奔腾CPU的寻址方式
5.4指令类型
5.5CISC和RISC
本章小结
习题5
第6章中央处理器
6.1CPU概述
6.1.1CPU的功能
6.1.2CPU的组成
6.1.3CPU中的主要寄存器
6.1.4操作控制器
6.2指令的执行过程
6.2.1三个周期的概念
6.2.2非访主存指令的指令周期
6.2.3直接访主存指令的指令周期
6.2.4间接访主存指令的指令周期
6.2.5转移控制指令的指令周期
6.2.6指令周期流程图
6.3时序部件
6.4操作控制器
6.4.1微程序控制器
6.4.2组合逻辑控制器
6.5指令级流水线
6.5.1指令级流水的原理
6.5.2流水线的性能
6.5.3影响流水线性能的因素
6.6微处理器中的新技术
本章小结
习题6
第7章总线系统
7.1总线系统与结构
7.1.1总线概述
7.1.2总线的连接方式
7.1.3总线的内部结构
7.1.4总线结构对计算机系统性能的影响
7.2总线接口
7.2.1总线接口的基本概念
7.2.2总线的控制与通信
7.2.3总线的信息传送模式
7.3微型计算机常用总线
本章小结
习题7
第8章计算机的外围设备
8.1计算机外围设备概述
8.1.1外围设备的分类
8.1.2外围设备的一般功能
8.1.3外围设备和计算机的连接方式
8.2输入设备
8.3输出设备——显示器
8.3.1显示设备的分类与相关概念
8.3.2字符显示器
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| 內容試閱：
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前言
“计算机组成原理”是计算机及相关专业的一门核心专业基础课程。学生在学习了“计算机导论”“程序设计基础”等课程，对计算机的应用有了基本的了解之后，就需要了解计算机的基本组成和工作原理。此外，对于后续课程，如“操作系统”等的学习，也需要先掌握计算机的基本工作原理，在此基础上进行后续学习。因此，从课程地位来说，“计算机组成原理”在整个课程体系中起着承上启下的作用，是计算机及相关专业的主干课程之一。
本书从传授知识和培养能力的目标出发，结合“计算机组成原理”课程的教学特点；注重从应用中提出问题，再进一步给出解决问题的思路和方法，循序渐进，深入浅出。在内容组织方面，注重基础概念和基础知识、基本原理和基本技能的培养，并根据学生的特点，力求重点突出，要点讲明，难点讲透，通俗易懂。
本书共分9章。第1章主要介绍计算机的基本特性、基本组成和相关的基本概念，从整体角度概述计算机的基本组成；第2章讲述了各种信息在计算机中的表示方法，包括带符号数的表示、无符号数的表示、字符和汉字的编码以及常用的数据校验码，同时还介绍了语音和图像等信息的表示方法；第3章讲述了定点数和浮点数的运算方法和常用的运算部件，包括加、减、乘、除基本算术运算及与、或、非等基本逻辑运算的原理和具体步骤，讲述了运算部件的基本构成及其工作原理，并介绍了相应运算器芯片的逻辑功能；第4章讲述了计算机的存储系统，介绍了存储系统的层次结构，从基本存储单元电路入手讲述RAM和ROM的工作原理，以及高速缓存和虚拟存储器的基本概念和基本工作原理；第5章介绍了指令系统以及寻址方式，并以Pentium CPU为例对指令系统进行了分析；第6章讲述了中央处理器的组成、各种控制方法的原理；第7章讲述了总线系统，并以微型机为例介绍了常用的PCI总线；第8章介绍了常用的输入输出设备以及各种外部存储器的特点和基本工作原理；第9章介绍了计算机的输入输出系统，包括IO的控制方式、接口技术等，重点讲述了中断技术和DMA技术。本书的教学学时数约为64学时，涵盖了所有计算机组成原理的重要知识点。
本书由上海第二工业大学杨洁主编，参加编写工作的还有黄丽佳、崔莉莉、李斌和刘中原。在本书编写过程中，学校领导和相关教师对本书的编写工作给予了极大的帮助和支持，在此对他们表示衷心的感谢！
在本书编写过程中，编者基于目前工程教育认证的OBE理念进行相应的探索，力求在最大限度地满足本科教学要求的基础上，进一步符合工程教育认证的实际要求，达到工程教育认证的教学目标。由于时间仓促，编者水平有限，疏漏和不足之处在所难免，希望读者和同行专家批评、指正，以便以后进行修订和补充。
编者
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