計算機組成原理實用教程(第三版)

計算機組成原理實用教程(第三版)

《計算機組成原理實用教程(第三版)》是2012年清華大學出版社出版的圖書,作者是楊旭東。本書在修訂過程中,繼承了原書前兩版的特點,根據CC2005指導計畫和教育部計算機科學與技術教學指導委員會制定的教學大綱,進行了內容的調整。

基本介紹

  • 書名:計算機組成原理實用教程(第三版)
  • 作者:楊旭東
  • ISBN:9787302204091
  • 裝幀:平裝
  • 定價:27元
內容簡介,圖書前言,圖書目錄,

內容簡介

《計算機組成原理實用教程(第三版)》是一本楊旭東編寫,由清華大學出版社在2012年出版的書籍。
全書共分9章,內容包括計算機系統概述、數碼系統、運算方法與運算器、存儲系統、指令系統、中央處理器、匯流排系統、輸入輸出設備以及輸入輸出系統,各章後均配有習題和思考題。 本書內容全面、概念清楚、選材適當、結構合理、深入淺出、循序漸進,具有科學性和啟發性,是作者多年教學經驗的精華。 本書可作為普通高校計算機等理工科專業學生的教材,也可供從事計算機工作的工程技術人員自學或參考。

圖書前言

計算機組成原理”是計算機系各專業的必修課程之一,屬於專業基礎課,它為計算機系學生學好後續專業課程起著很重要的作用。
本書在編寫過程中辦求做到內容全面、概念清楚、選材恰當、結構合理,結合作者本人多年來從事這一課程的教學經驗,徵求和收集了部分教授、專家的意見和建議,也參考了國內外有關的教材和文獻資料。力求符合認識論規律,由淺入深,循序漸進。按照作者本人的思路,深入淺出、圖文並茂,具有科學性和啟發性。鑒於計算機技術的飛速發展,不斷地推出新概念、新技術、新機型和新結構。本教材注重內容的先進性與實用性,在講授一般原理的同時,注意理論聯繫實際。
本課程要求在《數學邏輯電路》課程之後開設,因此本教材未再重複有關內容。全書共分9章。第1、2章介紹計算機基礎知識,包括計算機的基本組成、主要技術指標、計算機中的數制與碼制、數據的表示方法、對於計算機中的檢錯、糾錯碼也做了必要的探討; 第3章介紹運算方法與運算器的組成,包括定點數和浮點數的算術運算方法及其實現,結合當前流行的SN74181和SN74182晶片的介紹,對加法器的進位信號的形成做了較詳細的論述; 第4章介紹存儲系統,從一般的半導體讀寫存儲器和唯讀存儲器入手,介紹了並行主存系統、Cache主存存儲層次和虛擬存儲系統的構成; 第5章介紹指令系統,指令系統是計算機系統中軟、硬體的交界面,主要討論了指令格式的最佳化,介紹幾種常用的典型定址方式; 第6章是中央處理器,主要對控制器進行了較深入的探討,介紹典型的CPU結構,將運算器和控制器結合在一起,最後對計算機中的流水結構作了簡要分析; 第7章是輸入輸出設備,介紹幾種常用的輸入輸出設備的基本結構; 第8章是輸入輸出系統,主要介紹輸入輸出設備與主機交換信息的幾種方式; 第9章介紹計算機系統結構的新發展,簡要介紹了RISC計算機、並行處理機和多處理機系統。最後在附錄中列出了成熟開出的5個實驗的實驗指導書。
本課程的參考學時數為 70~80學時,另外增加15學時的實驗,打*的章節大專班可以不講。
全部書稿由馬桂祥教授審閱,提出了許多寶貴的修改意見; 並徵求了許多專家和教授的意見; 張傑、靳秀國等同志提供了實驗素材,在此一併向他們表示衷心的感謝。
由於作者水平所限,加上時間倉促,缺點和錯誤在所難免,懇請讀者批評指正,我們將不勝感謝。
編者

圖書目錄

第1章計算機系統概述
1.1計算機的發展與套用
1.1.1計算機發展概況
1.1.2計算機的套用
1.2計算機的系統組成
1.2.1計算機硬體
1.2.2計算機軟體
1.3計算機系統的層次結構
1.4計算機的工作過程
1.5計算機系統的主要技術指標
1.5.1機器字長
1.5.2運算速度
1.5.3機器容量
1.5.4吞吐量
1.5.5回響時間
習題與思考題
第2章數碼系統
2.1進位計數制及其相互轉換
2.1.1常用的進位計數制
2.1.2數制轉換
2.2計算機中數據的表示
2.2.1符號數據的表示方法
2.2.2數值數據的表示方法
2.3機器數的編碼格式
2.3.1原碼錶示法
2.3.2補碼錶示法
2.3.3反碼錶示法
2.3.4浮點數的原碼、反碼和補碼錶示法
2.3.5移碼錶示法
2.3.6IEEE 754標準
2.3.7十進制數的編碼格式
2.4校驗碼
2.4.1奇偶校驗碼
2.4.2漢明碼
2.4.3循環校驗碼
習題與思考題
第3章運算方法與運算器
3.1定點加、減法運算及其實現
3.1.1補碼加、減法運算方法
3.1.2定點加、減法運算中的溢出問題
3.1.3補碼加、減法運算的實現
3.2定點乘法運算及其實現
3.2.1原碼一位乘法
3.2.2補碼一位乘法
3.3定點除法運算及其實現
3.3.1原碼除法運算
3.3.2補碼除法運算
3.4浮點數的算術運算方法
3.4.1浮點數的加、減法運算
3.4.2浮點數的乘、除法運算
3.5邏輯運算及其實現
3.6運算器的分析與組成
3.6.1並行進位方式的實現
3.6.2兩級分組“並—並”行進位方式的實現
3.6.3多功能算術邏輯運算單元
3.6.4組間並行進位邏輯
3.6.5定點運算器的基本結構
習題與思考題
第4章存儲系統
4.1概述
4.1.1主存儲器的主要技術指標
4.1.2存儲器的層次結構
4.1.3存儲器的分類
4.2半導體隨機讀寫存儲器
4.2.1MOS存儲器的存儲元電路
4.2.2半導體讀寫存儲器的基本結構
4.2.3靜態MOS隨機存儲器晶片舉例
4.2.4動態MOS隨機存儲器晶片舉例
4.2.5動態存儲器的刷新
4.3半導體唯讀存儲器
4.3.1掩模式唯讀存儲器
4.3.2可程式唯讀存儲器
4.3.3可擦除可程式唯讀存儲器
4.3.4電可擦可程式唯讀存儲器
4.3.5閃速存儲器
4.4主存儲器的組成與控制
4.4.1主存儲器容量的擴充
4.4.2訪存地址的解碼方式
4.4.3主存儲器的編址方式
4.4.4主存與CPU連線
4.5提高主存儲器性能的措施
4.5.1並行主存系統
4.5.2高速緩衝存儲器
4.5.3虛擬存儲系統
習題與思考題
第5章指令系統
5.1指令格式
5.1.1操作碼
5.1.2地址碼
5.2指令格式的最佳化
5.2.1哈夫曼壓縮概念
5.2.2指令操作碼的壓縮
5.2.3擴展操作碼法
5.3定址方式
5.3.1直接定址方式
5.3.2暫存器定址方式
5.3.3間接定址方式
5.3.4基址定址方式
5.3.5變址定址方式
5.3.6塊定址方式(串定址方式)
5.3.7隱含定址方式
5.3.8立即定址方式
5.3.9相對尋找方式
5.4堆疊結構及其定址
5.4.1硬堆疊
5.4.2軟堆疊
5.5指令系統舉例
5.5.1指令的分類
5.5.2指令系統舉例
5.6指令系統的發展
習題與思考題
第6章中央處理器
6.1控制方式
6.2指令的執行過程
6.2.1指令周期
6.2.2指令操作流程圖
6.3控制器的功能
6.4控制器的組成
6.5時序部件
6.5.1脈衝源
6.5.2節拍信號發生器
6.5.3啟停邏輯
6.6微操作控制部件
6.6.1組合邏輯控制器
6.6.2微程式控制器
6.6.3PLA控制器
6.7中斷系統
6.7.1中斷系統的功能
6.7.2中斷的分類
6.7.3中斷的分級
6.7.4中斷排隊的實現
6.7.5中斷向量的引入
6.7.6一次中斷處理的全過程
6.7.7中斷系統舉例
6.8CPU中的流水結構
6.8.1基本概念
6.8.2流水結構的分類
6.9CPU結構舉例
6.9.18086 CPU
6.9.280386/80486 CPU
6.9.3Pentium微處理器
習題與思考題
第7章匯流排系統
7.1匯流排概述
7.1.1匯流排的基本概念
7.1.2匯流排的性能指標
7.2匯流排控制方式
7.2.1集中式
7.2.2分散式
7.3匯流排操作和定時
7.3.1匯流排操作過程
7.3.2同步方式
7.3.3異步方式
7.4匯流排信息傳送方式
7.4.1串列傳送方式
7.4.2並行傳送方式
7.5匯流排接口
7.5.1接口的分類
7.5.2接口的功能
7.5.3接口晶片舉例
7.6匯流排實例
7.6.1PCI
7.6.2新一代革命性的PCI?Express
7.6.3EIA?RS?232D和RS?449串列接口
7.6.4USB
習題與思考題
第8章輸入輸出設備
8.1鍵盤輸入設備
8.1.1編碼鍵盤
8.1.2非編碼鍵盤
8.1.3IBM PC中的鍵盤
8.2滑鼠
8.2.1機械滾輪滑鼠
8.2.2光電式滑鼠
8.3顯示輸出設備
8.3.1CRT顯示器
8.3.2字元顯示器的工作原理
8.3.3圖形顯示器的工作原理
8.3.4IBM PC序列微型機中的顯示系統
8.3.5液晶顯示器
8.4列印輸出設備
8.4.1印表機的分類
8.4.2點陣式印表機
8.4.3行式印表機
8.4.4雷射印表機
8.5漢字處理設備
8.5.1漢字的編碼與輸入
8.5.2漢字的存儲
8.5.3漢字的輸出
8.5.4漢字信息處理系統
8.6磁表面存儲器
8.6.1磁表面存儲器讀寫信息的原理
8.6.2記錄方式
8.6.3磁碟存儲器
8.6.4磁帶存儲器
8.7光碟存儲器
8.7.1光碟存儲器的分類
8.7.2光碟存儲器的記錄方式
8.7.3光碟存儲器的組成及其工作原理
8.8磁碟陣列
習題與思考題
第9章輸入輸出系統
9.1輸入輸出設備的編址方式
9.1.1統一編址方式
9.1.2獨立編址方式
9.2輸入輸出控制方式
9.2.1程式查詢方式
9.2.2程式中斷方式
9.2.3直接存儲器訪問方式
9.2.4通道方式和IOP方式
習題與思考題
附錄新舊邏輯電路圖形符號對照表
參考文獻

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