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。
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
3.3.4 4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
4.5.1 Cache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
4.5.5 Cache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
5.5 CISC和RISC
本章小结
习题5
第6章 中央处理器
6.1 CPU概述
6.1.1 CPU的功能
6.1.2 CPU的组成
6.1.3 CPU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
8.3.3 图形和图像显示
8.4 输出设备——打印机
8.5 硬磁盘存储设备
8.5.1 硬磁盘存储器的结构与分类
8.5.2 硬磁盘驱动器及硬磁盘控制器
8.5.3 硬磁盘存储器的技术指标
8.5.4 硬磁盘的NCQ技术
8.6 磁盘阵列
8.6.1 RAID概述
8.6.2 RAID的分级
8.6.3 RAID技术的应用
8.6.4 固态硬盘RAID技术
8.7 光盘存储设备
8.8 闪速存储器
本章小结
习题8
第9章 输入/输出系统
9.1 输入/输出系统概论
9.1.1 输入/输出设备的编址
9.1.2 I/O接口的功能与分类
9.2 程序直接控制方式
9.3 程序中断方式
9.3.1 中断的概念及应用
9.3.2 中断概述
9.3.3 中断源判别
9.3.4 中断处理过程
9.3.5 程序中断设备接口
9.4 DMA输入/输出方式
9.4.1 DMA的三种工作方式
9.4.2 DMA控制器的组成
9.4.3 DMA的传送过程
9.4.4 DMA接口
9.5 通道控制方式和外围处理器方式
本章小结
习题9
参考文献
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