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計算機組成原理
（2004年3月清華大學出版社出版的圖書）
鎖定
《計算機組成原理》是由蔣本珊編著，2004年清華大學出版社出版的21世紀大學本科計算機專業系列教材。該書可作為高等院校計算機及相關專業“計算機組成原理”課程的教材，也可供從事計算機工作的工程技術人員參考。
- 中文名
- 計算機組成原理
- 作 者
- 蔣本珊
- 類 別
- 21世紀大學本科計算機專業系列教材
- 出版社
- 清華大學出版社
- 出版時間
- 2004年3月1日
- 頁 數
- 346 頁
- 開 本
- 16 開
- 裝 幀
- 平裝
- ISBN
- 9787302081081
計算機組成原理成書過程
該書是中國計算機學會和清華大學出版社共同規劃的面向全國高等院校計算機專業本科生的“21世紀大學本科計算機專業系列教材”之一。
該教材由蔣本珊編著，在該書編寫過程中得到了“21世紀大學本科計算機專業系列教材”編委會的指導和建議。重慶大學計算機系袁開榜教授審閲了該書的全部內容，提出了修改意見。
計算機組成原理內容簡介
該書介紹了計算機的基本組成原理和內部工作機制，內容覆蓋了《中國計算機科學與技術學科教程2002（CCC2002）》對該課程所列出的知識單元。全書共分8章，主要內容分成兩個部分：第1、2章介紹了計算機的基礎知識；第3-8章介紹了計算機的各子系統（包括運算器、存儲器、控制器、外部設備和輸入輸出子系統等）的基本組成原理、設計方法、相互關係以及各子系統互相連接構成整機系統的技術。該書各章末都附有習題，可配合授課選用。
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計算機組成原理教材目錄
第1章概論1 1.1電子計算機與存儲程序控制1 1.1.1電子計算機的發展1 1.1.2存儲程序概念2 1.2計算機的硬件組成3 1.2.1計算機的主要部件4 1.2.2計算機的總線結構5 1.2.3大、中型計算機的典型結構6 1.2.4不同對象觀察到的計算機硬件系統7 1.3計算機系統9 1.3.1硬件與軟件的關係9 1.3.2系列機和軟件兼容10 1.3.3計算機系統的多層次結構10 1.3.4實際機器和虛擬機器12 1.4計算機的工作過程和主要性能指標12 1.4.1計算機的工作過程12 1.4.2計算機的主要性能指標13 習題15 第2章數據的機器層次表示16 2.1數值數據的表示16 2.1.1計算機中的數值數據16 2.1.2無符號數和帶符號數17 2.1.3原碼錶示法17 2.1.4補碼錶示法18 2.1.5反碼錶示法20 2.1.6三種碼制的比較與轉換21 2.2機器數的定點表示與浮點表示22 2.2.1定點表示法22 2.2.2浮點表示法24 2.2.3浮點數階碼的移碼錶示法26 2.2.4定點、浮點表示法與定點、浮點計算機28 2.2.5浮點數尾數的基數29 2.2.6實用浮點數舉例30 2.3非數值數據的表示32 2.3.1字符和字符串的表示32 2.3.2漢字的表示34 2.3.3統一代碼36 2.4十進制數和數串的表示36 2.4.1十進制數的編碼37 2.4.2十進制數串38 2.5現代微型計算機系統中的數據表示舉例39 2.6數據校驗碼41 2.6.1奇偶校驗碼41 2.6.2海明校驗碼44 2.6.3循環冗餘校驗碼47 習題49 第3章指令系統52 3.1指令格式52 3.1.1機器指令的基本格式52 3.1.2地址碼結構53 3.1.3指令的操作碼55 3.2尋址技術57 3.2.1編址方式58 3.2.2指令尋址和數據尋址59 3.2.3基本的數據尋址方式59 3.2.4變型或組合尋址方式65 3.3堆棧與堆棧操作68 3.3.1堆棧結構68 3.3.2堆棧操作70 3.4指令類型70 3.4.1數據傳送類指令70 3.4.2運算類指令71 3.4.3程序控制類指令73 3.4.4輸入輸出類指令74 3.4.580x86指令系統舉例75 習題78 第4章數值的機器運算81 4.1基本算術運算的實現81 4.1.1加法器81 4.1.2進位的產生和傳遞82 4.1.3並行加法器的快速進位83 4.2定點加減運算86 4.2.1原碼加減運算86 4.2.2補碼加減運算87 4.2.3補碼的溢出判斷與檢測方法89 4.2.4補碼定點加減運算的實現91 4.3帶符號數的移位和舍入操作92 4.3.1帶符號數的移位操作93 4.3.2帶符號數的舍入操作94 4.4定點乘法運算95 4.4.1原碼一位乘法95 4.4.2補碼一位乘法98 4.4.3補碼兩位乘法101 4.4.4陣列乘法器103 4.5定點除法運算104 4.5.1原碼除法運算104 4.5.2補碼除法運算109 4.5.3陣列除法器112 4.6規格化浮點運算112 4.6.1浮點加減運算112 4.6.2浮點乘除運算115 4.6.3浮點運算器的實現116 4.7十進制整數的加法運算117 4.7.1一位十進制加法運算117 4.7.2十進制加法器119 4.7.3多位十進制加法120 4.8邏輯運算與實現121 4.9運算器的基本組成與實例123 4.9.1運算器結構123 4.9.2ALU舉例125 4.9.3浮點運算器舉例127 習題129 第5章存儲系統和結構131 5.1存儲系統的組成131 5.1.1存儲器分類131 5.1.2存儲系統層次結構133 5.2主存儲器的組織134 5.2.1主存儲器的基本結構134 5.2.2主存儲器的存儲單元135 5.2.3主存儲器的主要技術指標136 5.2.4數據在主存中的存放137 5.3半導體隨機存儲器和只讀存儲器138 5.3.1RAM記憶單元電路138 5.3.2動態RAM的刷新141 5.3.3RAM芯片分析143 5.3.4半導體只讀存儲器146 5.3.5半導體存儲器的封裝148 5.4主存儲器的連接與控制149 5.4.1主存容量的擴展149 5.4.2存儲芯片的地址分配和片選151 5.4.3主存儲器和CPU的連接154 5.4.4主存的校驗156 5.4.5PC系列微型計算機的存儲器接口157 5.5提高主存讀寫速度的技術161 5.5.1主存與CPU速度的匹配161 5.5.2FPMDRAM161 5.5.3EDODRAM162 5.5.4SDRAM162 5.5.5DDRSDRAM163 5.5.6RambusDRAM163 5.6多體交叉存儲技術164 5.6.1並行訪問存儲器165 | 5.6.2交叉訪問存儲器165 5.7高速緩衝存儲器167 5.7.1高速緩存工作原理167 5.7.2Cache的讀寫操作168 5.7.3地址映像168 5.7.4替換算法169 5.7.5更新策略170 5.7.6PC機中Cache技術的實現171 5.8虛擬存儲器172 5.8.1虛擬存儲器的基本概念172 5.8.2頁式虛擬存儲器173 5.8.3段式虛擬存儲器174 5.8.4段頁式虛擬存儲器174 5.8.5快表與慢表175 習題176 第6章中央處理器179 6.1中央處理器的功能和組成179 6.1.1CPU的功能179 6.1.2CPU中的主要寄存器179 6.1.3CPU的組成181 6.1.4CPU的主要技術參數182 6.2控制器的組成和實現方法184 6.2.1控制器的基本組成184 6.2.2控制器的硬件實現方法186 6.3時序系統與控制方式187 6.3.1時序系統187 6.3.2控制方式189 6.3.3指令運行的基本過程190 6.3.4指令的微操作序列191 6.4微程序控制原理194 6.4.1微程序控制的基本概念194 6.4.2微指令編碼法195 6.4.3微程序控制器的組成和工作過程198 6.4.4微程序入口地址的形成199 6.4.5後繼微地址的形成200 6.4.6微程序設計200 6.5控制單元的設計203 6.5.1簡單的CPU模型203 6.5.2組合邏輯控制單元設計206 6.5.3微程序控制單元設計211 6.6流水線技術214 6.6.1重疊控制214 6.6.2先行控制原理215 6.6.3流水工作原理216 6.7精簡指令系統計算機218 6.7.1從複雜指令系統到精簡指令系統219 6.7.2RISC的特點和優勢219 6.7.3RISC基本技術220 習題221 第7章外部設備226 7.1外部設備概述226 7.1.1外部設備的分類226 7.1.2外部設備的地位和作用227 7.2磁介質存儲器的性能和原理228 7.2.1磁介質存儲器的讀寫228 7.2.2磁介質存儲器的技術指標229 7.2.3數字磁記錄方式231 7.2.4編碼方式的比較233 7.3磁介質存儲設備235 7.3.1硬盤存儲器的基本結構與分類235 7.3.2硬盤驅動器235 7.3.3硬盤的信息分佈和磁盤地址236 7.3.4硬盤存儲器的技術參數238 7.3.5硬盤控制邏輯239 7.3.6硬盤的分區域記錄240 7.3.7軟磁盤存儲器242 7.4磁盤陣列243 7.4.1RAID簡介243 7.4.2RAID的分級244 7.5光盤存儲器245 7.5.1光盤存儲器的類型245 7.5.2光盤存儲器的組成及工作原理246 7.5.3光盤驅動器248 7.5.4DVD249 7.6新型輔助存儲器250 7.6.1大容量可移動存儲器251 7.6.2閃存卡和USB電子盤253 7.7鍵盤輸入設備254 7.7.1鍵開關與鍵盤類型254 7.7.2鍵盤掃描255 7.7.3微型計算機鍵盤256 7.8其他輸入設備259 7.8.1鼠標器259 7.8.2其他定位設備260 7.8.3掃描儀260 7.9打印輸出設備263 7.9.1打印機概述263 7.9.2打印機的主要性能指標264 7.9.3針式打印機工作原理265 7.9.4噴墨打印機工作原理267 7.9.5激光打印機工作原理268 7.10顯示設備269 7.10.1顯示器概述269 7.10.2CRT顯示器270 7.10.3字符顯示器的工作原理273 7.10.4圖形顯示器的工作原理276 7.10.5LCD顯示器278 7.10.6視頻顯示標準280 習題281 第8章輸入輸出系統284 8.1主機與外設的連接284 8.1.1輸入輸出接口284 8.1.2接口的功能和基本組成285 8.1.3外設的識別與端口尋址287 8.1.4輸入輸出信息傳送控制方式289 8.2程序查詢方式及其接口290 8.2.1程序查詢方式290 8.2.2程序查詢方式接口292 8.3中斷系統和程序中斷方式294 8.3.1中斷的基本概念294 8.3.2中斷請求和中斷判優296 8.3.3中斷響應和中斷處理300 8.3.4多重中斷與中斷屏蔽303 8.3.5中斷全過程307 8.3.6程序中斷接口結構307 8.4DMA方式及其接口309 8.4.1DMA方式的基本概念309 8.4.2DMA接口310 8.4.3DMA傳送方法與傳送過程313 8.5通道控制方式316 8.5.1通道的基本概念316 8.5.2通道的類型與結構317 8.5.3通道程序320 8.5.4通道工作過程322 8.6總線技術323 8.6.1總線通信控制323 8.6.2總線管理325 8.6.3總線類型和總線標準327 8.6.4I/O接口標準330 習題333 索引336 |
計算機組成原理教學資源
- 配套教材
書名 | 書號 | 出版社 | 出版時間 | 作者 |
|---|---|---|---|---|
《計算機組成原理學習指導與習題解析》 | 9787302109822 | 清華大學出版社 | 2005.06.01 | 蔣本珊 |
- 課程資源
計算機組成原理教材特色
第一，該書既強調計算機的基本概念和基礎知識，對計算機的各大基本部件的組成原理、設計方法及相互關係都進行了的描述，又注意與實際應用相結合，具有一定的針對性。
第二，該書在闡述中注意由淺入深、循序漸進，在講清基本原理的基礎上，再提出先進技術和發展方向，以降低學習的難度。
第三，該書根據各章節內容的要求按橫向方式組織課程實例，而不拘泥於某一種具體的機型，以減少侷限性，擴大讀者的視野和適用面。
計算機組成原理作者簡介
蔣本珊 ，北京理工大學計算機學院教授。畢業於西安交通大學計算機專業，獲得學士、碩士學位。研究方向：計算機系統結構，主要研究領域：嵌入式片上系統、軟硬件協同設計。主講“計算機組成原理”等課程，獲得北京市和北京理工大學教學優秀成果獎，被評為校三育人和師德先進個人。
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- 參考資料
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- 1. 計算機組成原理 ．清華大學出版社[引用日期2019-12-17]
- 2. 前言 ．清華大學出版社[引用日期2019-12-17]
- 3. 目錄 ．清華大學出版社[引用日期2019-12-17]
- 4. 計算機組成原理學習指導與習題解析 ．清華大學出版社[引用日期2019-12-17]
- 5. 計算機組成原理（第4版） ．清華大學出版社[引用日期2019-12-17]
