《計算機組成原理（微課版）》是人民郵電出版社出版的圖書，作者是譚志虎
基本介紹
- 中文名：計算機組成原理（微課版）
- 作者：譚志虎
- 出版時間：2022年12月
- 出版社：人民郵電出版社
- 頁數：372 頁
- ISBN：9787115558015
- 定價：69.8 元
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書利用組合邏輯、同步時序邏輯電路設計的相關知識，從邏輯門開始逐步構建運算器、存儲器、數據通路和控制器，最終集成為完整的CPU原型系統，使讀者從設計者的角度理解計算機部件構成及運行的基本原理，掌握軟硬體協同的概念。 全書共9章，主要內容包括計算機系統概述、數據信息的表示、運算方法與運算器、存儲系統、指令系統、中央處理器、指令流水線、匯流排系統、輸入輸出系統。 本書可作為高等學校計算機相關專業“計算機組成原理”課程的教材，也可作為碩士研究生入學考試的參考書，還可作為計算機工程技術人員的參考書。 譚志虎，博士，華中科技大學計算機科學與技術學院教授，副院長，開設有“計算機組成原理”（國家級線上一流課程）、“計算機硬體系統設計”慕課課程，以及“自己動手畫 CPU”線上實訓課程。榮獲 2019 年度高校計算機專業優秀教師、華中科技大學教學名師、寶鋼優秀教師獎、湖北省教學成果一等獎、華中科技大學課堂教學卓越獎和教學質量一等獎等。
作者簡介
譚志虎，博士，華中科技大學計算機科學與技術學院教授，副院長，開設有“計算
機組成原理”（國家級線上一流課程）、“計算機硬體系統設計”慕課課程，以及“自己動手畫 CPU”線上實訓課程。榮獲 2019 年度高校計算機專業優秀教師、華中科技大學教學名師、寶鋼優秀教師獎、湖北省教學成果一等獎、華中科技大學課堂教學卓越獎和教學質量一等獎等。
圖書目錄
第 1章 計算機系統概論
1.1 計算機的發展
1.1.1 計算機發展概況
1.1.2 摩爾定律
1.1.3 積體電路工藝發展
1.1.4 我國計算機發展
1.1.5 後PC時代
1.2 計算機系統的組成
1.2.1 計算機硬體系統
1.2.2 計算機的軟體系統
1.2.2 計算機系統的工作過程
1.3 計算機系統性能評價
1.3.1 基本性能指標
1.3.2 與時間有關的性能指標
1.3.3 CPU性能公式及其套用
1.3.4 性能測試及其工具
1.4 計算機系統的層次結構
1.4.1 計算機系統的層次結構
1.4.3 硬體和軟體邏輯功能的等價性
1.5 課程導學
本章小結
習題1
實踐訓練
第 2章 數據信息的表示
2.1 數據表示關鍵因素
2.2 數值數據的表示
2.2.1 機器碼錶示
2.2.2 定點數表示
2.2.3 浮點數表示
2.3 非數值數據的表示
2.3.1 字元的表示
2.3.2 漢字編碼方法
2.4 數據信息的校驗
2.4.1 碼距與數據校驗
2.4.2 奇偶校驗
2.4.3 海明校驗
2.4.4 循環冗餘校驗
本章小結
習題2
實踐訓練
第3章 運算方法與運算器
3.1 定點數加減法運算
3.1.1 補碼加減法運算方法
3.1.2 溢出及檢測
3.1.3 補碼加減法的邏輯實現
3.1.3 快速加法器實現
3.2.1 機器數的移位操作
3.2.2 補碼一位乘法
3.2.3 陣列乘法器
3.4 定點數除法運算
3.4.1 原碼一位除法
3.4.2 補碼一位除法
3.4.3 陣列除法器
3.5 浮點數運算
3.5.1 浮點數加減運算
3.5.2 浮點乘法運算
3.6 邏輯與移位運算
3.7 運算器設計
3.7.1 定點運算器
3.7.2 浮點運算器
3.7.3 ALU設計
本章小結
習題3
實踐訓練
第4章 存儲系統
4.1 存儲器概述
4.1.1 存儲器分類
4.1.2 存儲器主要技術指標
4.1.3 主存中數據的存放
4.1.4 主存的基本結構和工作過程
4.1.5 存儲系統層次結構
4.2 半導體存儲器
4.2.1 靜態 MOS存儲器（SRAM）
4.2.2 動態MOS存儲器（DRAM）
4.2.3 唯讀存儲器
4.2.4 新型存儲器
4.3 主存與CPU 的連線
4.3.1 存儲器的擴展
4.3.2 存儲器接口
4.4 並行主存系統
4.5 高速緩衝存儲器(cache)
4.5.1 局部性原理
4.5.2 cache的工作原理
4.5.3 相聯存儲器
4.5.4 地址映射
4.5.5 替換算法
4.5.6 cache寫策略
4.5.7 多cache結構
4.6 虛擬存儲器
4.6.1 虛擬存儲器的工作原理
4.6.3 頁式虛擬存儲器
4.6.4 段式虛擬存儲器
4.6.4 段頁式虛擬存儲器
4.6.5 存儲保護
4.8 輔助存儲器
4.8.1 磁表面存儲器
4.8.2 光碟存儲器
4.8.3 冗餘磁碟陣列
本章小結
習題4
實踐訓練
第5章 指 令 系 統
5.1 指令系統概述
5.2 指令格式
5.2.1 操作碼
5.2.2 地址碼
5.2.3 定長與變長指令
5.3 指令和運算元的定址方式
5.3.1 指令定址
5.3.2 數據定址
5.3.3 常見定址方式
5.4 指令類型
5.5 指令格式設計及最佳化
5.5.1 指令格式的設計
5.5.2 指令格式的最佳化
5.6 CISC和 RISC 的基本概念
5.6.1 複雜指令系統計算機(CISC)
5.6.2 精簡指令系統計算機(RISC)
5.7 指令系統舉例
5.7.1 8O88/8O86指令系統
5.7.2 MIPS指令系統
5.7.3 RISC-V指令系統
第6章 中央處理器
6.1 中央處理器概述
6.1.1 中央處理器的功能
6.1.2 中央處理器的組成
6.2 指令周期
6.2.1 指令執行的一般流程
6.2.2 指令周期的基本概念
6.2.3 暫存器傳送語言
6.3 數據通路及指令操作流程
6.3.1 數據通路模型與定時
6.3.2 基於單匯流排結構的數據通路
6.3.3 基於專用通路結構的數據通路
6.4 時序與控制
6.4.1 中央處理器的時序
6.4.2 控制方式
6.4.3 時序發生器
6.5 硬布線控制器
6.5.1 三級時序硬布線控制器
6.5.2 三級時序硬布線控制器設計
6.5.3 現代時序硬布線控制器
6.5.4 現代時序硬布線控制器設計
6.6 微程式控制器
6.6.1 微程式控制的基本概念
6.6.2 微程式控制器組成原理
6.6.3 微程式控制器設計
6.6.4 微指令及其編碼方法
6.7 異常與中斷處理
6.7.1 異常與中斷概念
6.7.2 異常與中斷處理過程
6.7.3 支持中斷的CPU設計
本章小結
習題6
實踐訓練
第7章 指令流水線
7.1 流水線概述
7.1.1 流水線的概念
7.1.2 MIPS指令流水線
7.1.3 流水線的時空圖表示
7.2 流水線數據通路
7.2.1 單周期數據通路流水改造
7.2.2 流水數據通路中的控制信號及傳遞
7.2.3 指令在流水線中的執行過程
7.3 流水線衝突與處理
7.3.1 流水線衝突
7.3.2 結構衝突處理
7.3.3 控制衝突處理
7.3.4 插入氣泡解決數據衝突
7.3.5 使用重定向解決衝突
7.3.6 動態分支預測技術
7.3.7 流水線性能分析
7.4 流水線異常與中斷
7.5 指令級並行技術
本章小結
習題7
實踐訓練
第8章 系統匯流排
8.1 匯流排基本概念
8.1.1 匯流排分類
8.1.2 匯流排組成
8.1.3 匯流排標準
8.1.4 匯流排與三態門
8.1.5 匯流排性能指標
8.2 匯流排傳輸機制
8.2.1 匯流排傳輸過程
8.2.2 匯流排的信息傳送
8.2.3 匯流排仲裁
8.2.4 匯流排定時
8.3 匯流排結構
8.3.1 單匯流排結構
8.3.2 雙匯流排結構
8.3.3 三匯流排結構
8.3.4 高性能匯流排
8.4 常用匯流排
8.4.1 常用片內匯流排
8.4.2 常用系統匯流排
8.4.3 常用I/O匯流排
8.4.4 常用外部匯流排
本章小結
習題8
第9章 輸入輸出系統
9.1 輸入輸出特性
9.2 I/O接口
9.2.1 I/O接口的功能
9.2.2 I/O接口的結構
9.2.3 接口的分類
9.2.4 I/O的連線方式
9.2.5 I/O設備的編址
9.3 輸入輸出數據傳輸控制方式概述
9.4 程式查詢控制方式
9.4.1 程式查詢控制方式的接口
9.4.2 設備狀態暫存器的格式
9.4.3 程式查詢方式數據輸入輸出流程
9.5 程式中斷控制方式
9.5.1 中斷基本概念
9.5.2 中斷回響過程
9.5.4 中斷源識別
9.5.5 中斷處理流程
9.6 DMA方式
9.6.1 DMA的基本概念
9.6.2 DMA傳送過程
9.6.3 DMA控制器的基本組成
9.7 通道方式
9.7.1 通道概念
9.7.2 通道的類型
9.7.3 CPU對通道的控制
9.7.4 通道結構的發展
9.8 輸入輸出設備
9.7.1 輸入設備（鍵盤、滑鼠）
9.7.2 輸出設備（印表機、顯示器）
本章小結
習題9
實踐訓練
