《計算機組成原理與系統結構（第2版）》是包健、馮建文、章復嘉編著，高等教育出版社出版的“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材。可作為高等學校計算機專業本科“計算機組成原理”課程的教材，也可供從事計算機專業的科技人員、計算機愛好者及各類自學人員參考。
該書從計算機組成原理與系統結構的基本概念出發，論述了計算機單機系統的基本組成、工作原理和設計方法；並從提高計算機性能的角度，分析探討了計算機系統結構的基本原理和方法。全書共分10章，主要內容包括計算機組成原理概論、計算機硬體基礎、信息編碼與數據表示、運算方法與運算器、存儲體系、指令系統、控制器、輸入輸出系統、匯流排、流水線與並行處理技術。
基本介紹
- 書名：計算機組成原理與系統結構（第2版）
- 作者：包健、馮建文、章復嘉
- ISBN：978-7-04-042456-0
- 類別：“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材
- 頁數：500頁
- 出版社：高等教育出版社
- 出版時間：2015-07-06
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
- 版面字數：700千字
- CIP核字號：2015129511
成書過程,修訂情況,出版工作,內容簡介,目錄設定,教學資源,教材特色,作者簡介,
成書過程
修訂情況
《計算機組成原理與系統結構（第2版）》是第一批“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材，是根據《高等學校計算機科學與技術本科專業發展戰略研究報告暨專業規範》和《高等學校計算機科學與技術專業公共核心知識體系與課程》的基本要求，及其提出的以“培養規格分類”為核心思想的計算機專業發展建議，結合工程教育認證對計算機專業能力的要求而編寫的。
出版工作
2015年7月，《計算機組成原理與系統結構（第2版）》由高等教育出版社出版。
策劃編輯 | 責任編輯 | 封面設計 | 版式設計 | 插圖繪製 | 責任印刷 |
時陽 | 時陽 | 張志 | 余楊 | 杜曉丹 | 劉思涵 |
內容簡介
《計算機組成原理與系統結構（第2版）》共分10章，系統地介紹了計算機的組成結構和工作原理。
第1章“計算機組成原理概論”簡要介紹計算機的發展、計算機系統的層次結構以及“計算機組成原理”課程所研究的範圍；第2章“計算機硬體基礎”介紹基本邏輯操作、邏輯函式化簡方法、邏輯電路設計基本方法和計算機組成中常用的組合及時序邏輯電路，這一章主要是幫助沒有學過數字電路的學生了解數字邏輯電路的基本知識，有助於對後面章節的理解；第3章“信息編碼與數據表示”介紹數值數據和非數值數據在計算機中的表示方法，包括原碼、反碼、補碼、移碼等編碼方法以及定點和浮點表示；第4章“運算方法與運算器”則以算法為基礎,以硬體實現為目標，全面介紹計算機中如何實現加、減、乘、除算術運算，既闡明運算器的基本設計方法，又將其與CPU結構聯繫起來；第5章“存儲體系”從存儲結構入手，介紹存儲器的分類及特點、主存的主要性能,並重點講述主存的擴展及其與CPU的連線，並結合當前存儲器技術發展，介紹高性能主存、高速快取、虛擬存儲器及現代計算機的記憶體管理技術；第6章“指令系統”從設計角度介紹指令的組成、操作碼設計方法、地址碼及其定址方法；第7章“控制器”介紹控制器的兩種設計方法一硬布線設計控制器和微程式設計控制器，重點介紹微程式設計的原理、步驟；第8章“輸入輸出系統”概要地介紹輸入輸出系統的構成和工作方式；第9章“匯流排”介紹匯流排的特性、結構、仲裁方式及常用的匯流排標準；第10章“流水線與並行處理技術”介紹流水線的原理和方法、並行處理技術、現代計算機體系結構。每章後面都附有習題，並開發了與本書配套的多媒體教學軟體和習題解答。
《計算機組成原理與系統結構（第2版）》參考學時為60學時，各校可根據自己的培養方向和教學時數對內容進行取捨。
目錄設定
前言 第1章 計算機組成原理概論 1. 1 計算機系統的發展與套用 1. 2 計算機的分類和性能指標 1. 3 計算機系統的基本組成 本章小結 習題1 第2章 計算機硬體基礎 2. 1 半導體器件的開關特性 2. 2 基本邏輯運算和基本門電路 2. 3 組合邏輯電路實例 2. 4 時序邏輯電路 2. 5 計算機晶片的製造過程 本章小結 習題2 第3章 信息編碼與數據表示 3. 1 數值數據的表示 3. 2 數據格式 3. 3 定點機器數表示方法 3. 4 浮點機器數表示方法 3. 5 非數值數據的表示 3. 6 校驗碼 3. 7 現代計算機系統的數據表示 本章小結 習題3 第4章 運算方法與運算器 4. 1 定點數的加減運算及實現 4. 2 定點數的乘法運算及實現 4. 3 定點數除法運算及實現 4. 4 定點運算器的組成與結構 | 4. 5 浮點運算及運算器 4. 6 浮點運算器舉例 本章小結 習題4 第5章 存儲體系 5. 1 存儲體系概述 5. 2 主存儲器 5. 3 主存儲器與CPU 的連線 5. 4 高速存儲器 5. 5 高速緩衝存儲器 5. 6 虛擬存儲器 5. 7 外存儲器 5. 8 存儲保護 5. 9 IA32 架構的存儲系統舉例 本章小結 習題5 第6章 指令系統 6. 1 指令系統概述 6. 2 指令格式 6. 3 定址方式 6. 4 指令類型 6. 5 指令系統的發展 6. 6 指令系統舉例 本章小結 習題6 第7章 控制器 7. 1 控制器的組成及指令的執行 7. 2 數據通路和指令的執行過程 7. 3 硬布線控制器 7. 4 微程式控制器 | 本章小結 習題7 第8章 輸入輸出系統 8. 1 概述 8. 2 輸入輸出接口 8. 3 主機與外設交換信息的方式 8. 4 中斷系統 本章小結 習題8 第9章 匯流排 9. 1 匯流排的基本概念 9. 2 系統匯流排的結構 9. 3 匯流排信息的傳送方式 9. 4 匯流排仲裁和定時 9. 5 實用匯流排標準 本章小結 習題9 第10章 流水線與並行處理技術 10. 1 流水線原理 10. 2 流水線相關及處理 10. 3 流水線的調度方法 10. 4 高級流水線技術 10. 5 並行處理技術 10. 6 Pentium 微處理器的系統結構 10. 7 片上多核處理器架構 本章小結 習題10 參考文獻 著作權 |
註：目錄閱讀順序為自左列向右列。
教學資源
- 課程資源
《計算機組成原理與系統結構（第2版）》配有相應的FPGA實驗系統（可設計MIPS體系結構的計算機組成部件及其CPU）、Yy-z02計算機組成原理實驗系統及其實驗CAI軟體，開通了計算機組成原理與系統結構Abook數字課程。
- 配套教材
| 書名 | ISBN | 作者 | 出版社 |
|---|---|---|---|
《計算機組成原理與系統 結構實驗指導書（第2版）》 | 978-7-04-042156-9 | 馮建文、章復嘉、包健 | 高等教育出版社 |
教材特色
《計算機組成原理與系統結構（第2版）》重點講授單機系統的計算機系統組成，主要圍繞馮.諾依曼（von Neumann）計算機展開，著重於基本概念、基本原理和設計方法的闡述，使讀者建立清晰的計算機整機概念和知識模組結構；同時以MIPS體系結構和自主設計的簡單模型機為案例，理論聯繫實際，充分詮釋計算機組成的設計方法；分析探討了提高計算機性能的系統結構原理和方法，體現計算機技術發展的最新成果和最新動向。
《計算機組成原理與系統結構（第2版）》的作者在多年從事“計算機組成原理”課程理論和實驗教學的基礎上，提出“Try”教學理念，結合計算機組成原理課程的教學特點、難點和要點，對教學內容、方法以及實驗方法和手段進行了持續的改進，開發了具有創新實驗思想的計算機組成原理實驗系統、實驗教學CAI軟體、理論教學CAI軟體等，使授課內容、教材、實驗、教學方法綜合配套，以改進教師的授課手段，加強學生的學習理解，並使學生體會“Try”的樂趣，提高學習興趣、學習效率、實踐動手和解決問題的能力。
作者簡介
包健，女，博士，教授，博士生導師，杭州電子科技大學計算機學院（軟體學院）黨委書記，浙江省高校中青年學科帶頭人、浙江省教學名師，主要研究方向是計算機控制與智慧型化技術，主持的“計算機硬體課程教學改革的研究與實踐”獲國家級教學成果二等獎、浙江省教學成果一等獎，主持的“計算機組成原理”獲國家級精品課程及精品資源共享課。
馮建文，女，碩士，教授，碩士生導師，杭州電子科技大學計算機學院計算機套用技術研究所副所長、計算機科學與技術專業執行負責人，主要研究方向為嵌入式系統、系統集成、智慧型控制等。
章復嘉，女，講師，杭州電子科技大學計算機學院高級實驗師，研究方向為計算機系統結構、嵌入式系統和智慧型控制。
