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计算机组成原理 
定 价：69 元 丛书名： 抱歉，电子工业出版社不参与样书赠送活动！
适用读者:应用型本科院校的计算机专业学生
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本书基于“理论 - 实践 - 创新”三阶递进，系统阐述计算机组成的基本原理和逻辑设计方法。全书共 8章，以“整机系统认知 - 核心功能模块 - 外部交互机制”为脉络，按计算机硬件体系由内向外分层剖析。主要内容涵盖计算机系统概论、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、计算机外部设备、输入/输出系统等核心知识体系。 本书可作为高等学校计算机专业主干教材，特别适配应用型本科院校教学需求，兼顾计算机类专业课程教学和考研群体的入门与提高。
何绯娟，西安交通大学城市学院副教授，陕西高校青年创新团队“多模态大数据挖掘与融合创新团队”负责人。研究方向：文本挖掘/智慧教育。“计算机组成原理”课程团队负责人，长期承担“计算机组成原理”、“大学信息技术”等课程教学。依托主持的国家自然科学基金面上项目、教育部人文社科青年基金等7项省部级以上课题，构建了“数据驱动型”计算机硬件课程生态。融合SPOC、MOOC，开发“知识图谱+个性化导学”混合教学模型，精准适配多层级学习者认知需求；提出类比学习对象生成技术，将类比学习对象嵌入教材建设，使教材具有自适应性，促进抽象概念向工程案例的认知转化；建立多模态学习数据分析体系，量化评估学生工程思维与创新能力提升成效。相关成果发表SCI/EI论文15篇，授权教育大数据领域发明专利7项，获陕西省高校人文社科研究成果二等奖及校级“教学名师”称号。
无第 1 章 计算机系统概论.................001
1.1 计算机的发展与应用 ...............................001 1.1.1 计算机的发展简史 ........................... 001 1.1.2 计算机的主要特点 ........................... 004 1.1.3 计算机的发展趋势 ........................... 005 1.1.4 计算机的分类 ................................... 006 1.1.5 计算机的应用 ................................... 008 1.1.6 我国计算机发展概述 ....................... 009 1.2 计算机系统 .............................................010 1.2.1 计算机硬件系统 ............................... 011 1.2.2 计算机软件系统 ............................... 011 1.2.3 计算机系统的层次结构 ................... 012 1.3 计算机的基本组成 ..................................014 1.3.1 冯·诺依曼计算机的特点 ............... 014 1.3.2 冯·诺依曼计算机的硬件组成 ....... 015 1.3.3 计算机的总线结构 ........................... 016 1.3.4 计算机的语言 ................................... 017 1.3.5 计算机的工作步骤 ........................... 018 1.4 计算机硬件的主要性能指标 ....................022 1.4.1 机器字长 ........................................... 022 1.4.2 主频 ................................................... 023 1.4.3 主存容量 ........................................... 023 1.4.4 时钟周期 ........................................... 024 1.4.5 运算速度 ........................................... 024 1.4.6 兼容性 ............................................... 025 第 2 章 运算方法和运算部件.......028 2.1 计算机中的进制及其相互转换 ................028 2.1.1 计算机中的数据存储单位 ............... 028 2.1.2 计算机中的常见进制 ....................... 029 2.1.3 常见进制的相互转换 ....................... 032 2.2 计算机中数值型数据的表示方法 .............036 2.2.1 无符号数和有符号数 ....................... 036 2.2.2 原码表示法 ....................................... 037 2.2.3 补码表示法 ....................................... 038 2.2.4 反码表示法 ....................................... 040 2.2.5 移码表示法 ....................................... 040 2.3 计算机中的数据编码与校验 ....................042 2.3.1 计算机中的数据编码 ....................... 042 2.3.2 计算机中的数据校验方式 ............... 045 2.4 算术运算和逻辑运算基础 .......................046 2.4.1 移位运算 ........................................... 046 2.4.2 逻辑运算 ........................................... 050 2.5 计算机中定点数的表示与运算 ................051 2.5.1 定点数的表示方法 ........................... 051 2.5.2 定点数补码加/减运算和溢出判断 ... 052 2.5.3 定点数原码乘法运算 ....................... 054 2.5.4 定点数补码乘法运算 ....................... 057 2.5.5 定点数原码除法运算 ....................... 062 2.6 计算机中浮点数的表示与运算 ................066 2.6.1 浮点数的表示方法 ........................... 066 2.6.2 IEEE 754 标准 .................................. 067 2.6.3 浮点数补码加/减运算 ...................... 068 2.6.4 浮点数的乘/除法运算 ...................... 071 2.6.5 定点数和浮点数的比较 ................... 071 2.7 C 语言中常用数据类型转换 ....................072 2.7.1 自动类型转换和强制类型转换 ....... 072 2.7.2 有符号数和无符号数的相互转换 ... 072 2.7.3 短数据和长数据的相互转换 ........... 073 2.8 运算器 ....................................................073 VI 2.8.1 加法器 ............................................... 073 2.8.2 算术逻辑单元 ................................... 077 2.8.3 定点运算器 ....................................... 079 2.8.4 浮点运算器 ....................................... 081 第 3 章 存储系统...............................087 3.1 存储系统的组织 ......................................087 3.1.1 存储器的分类 ................................... 087 3.1.2 存储系统的层次结构 ....................... 089 3.1.3 存储器的性能指标 ........................... 091 3.2 主存储器.................................................092 3.2.1 数据在存储器中的存放方式 ........... 092 3.2.2 随机存取存储器 ............................... 096 3.2.3 只读存储器 ....................................... 104 3.2.4 主存储器逻辑设计 ........................... 105 3.2.5 主存储器与 CPU 的连接 ................. 108 3.3 高速缓冲存储器 ......................................112 3.3.1 Cache 的作用 .................................... 112 3.3.2 Cache 的工作原理 ............................ 113 3.3.3 Cache 与主存的地址映射 ................ 115 3.3.4 替换算法 ........................................... 119 3.3.5 Cache 的读和写（更新） ................ 120 3.3.6 Cache 的改进 .................................... 121 3.4 虚拟存储器与辅助存储器 .......................122 3.4.1 虚拟存储器 ....................................... 122 3.4.2 辅助存储器 ....................................... 124 第 4 章 指令系统...............................128 4.1 指令系统概述 .........................................128 4.1.1 指令与指令系统 ............................... 128 4.1.2 指令系统的描述语言 ....................... 129 4.2 指令格式.................................................131 4.2.1 地址码字段格式 ............................... 131 4.2.2 操作码字段格式 ............................... 136 4.3 指令类型.................................................138 4.4 寻址方式.................................................141 4.4.1 指令寻址方式 ................................... 142 4.4.2 操作数寻址方式 ............................... 142 4.5 RISC 和 CISC ........................................152 4.5.1 RISC 的产生和发展 ......................... 152 4.5.2 RISC 的特点 ..................................... 153 4.5.3 CISC 和 RISC 的比较 ...................... 153 第 5 章 中央处理器 ..........................157 5.1 概述 ........................................................157 5.1.1 发展概况 ........................................... 157 5.1.2 中央处理器的功能 ........................... 160 5.1.3 中央处理器的组成 ........................... 161 5.2 指令周期.................................................164 5.2.1 基本概念 ........................................... 164 5.2.2 指令周期及数据通路 ....................... 166 5.3 时序与控制 .............................................172 5.3.1 CPU 时序 .......................................... 172 5.3.2 控制方式 ........................................... 174 5.3.3 时序部件 ........................................... 176 5.4 操作控制器 .............................................177 5.4.1 组合逻辑控制器 ............................... 177 5.4.2 微程序控制器 ................................... 179 5.5 指令流水.................................................189 5.5.1 指令流水原理与结构 ....................... 189 5.5.2 流水线性能 ....................................... 192 5.5.3 流水线性能的影响因素及处理 ....... 194 5.6 微处理器中的新技术 ...............................196 5.7 现代中央处理器 ......................................199 第６章 总线系统................................206 6.1 总线的基本概念 ......................................206 6.1.1 发展概况 ........................................... 206 6.1.2 总线的分类 ....................................... 207 6.1.3 总线特性 ........................................... 207 6.1.4 总线性能指标 ................................... 208 6.1.5 总线标准 ........................................... 210 6.2 总线的连接方式 ......................................215 6.2.1 总线接口 ........................................... 215 6.2.2 连接方式 ........................................... 216 6.2.3 内部结构 ........................................... 218 VII 6.2.4 信息传输模式 ................................... 219 6.3 总线控制.................................................220 6.3.1 总线判优控制 ................................... 220 6.3.2 总线通信控制 ................................... 223 第 7 章 计算机外部设备.................230 7.1 外部设备的分类 ......................................230 7.2 常见输入设备 .........................................230 7.2.1 键盘 ................................................... 230 7.2.2 鼠标 ................................................... 232 7.2.3 扫描仪 ............................................... 233 7.3 常见输出设备 .........................................234 7.3.1 显示器 ............................................... 234 7.3.2 打印机 ............................................... 238 7.3.3 音箱 ................................................... 240 7.4 常见外存设备 .........................................241 7.4.1 机械硬盘 ........................................... 241 7.4.2 固态硬盘 ........................................... 242 7.4.3 U（优）盘 ........................................ 243 7.4.4 闪速存储器 ....................................... 244 7.5 外部设备的作用 ......................................245 第 8 章 输入/输出系统....................247 8.1 概述 ........................................................247 8.1.1 发展概况 ........................................... 247 8.1.2 I/O 系统的组成 ................................ 248 8.1.3 I/O 控制方式 .................................... 249 8.2 I/O 接口和 I/O 端口 .................................250 8.2.1 I/O 接口的功能、类型和 基本结构 ........................................... 250 8.2.2 I/O 端口的概念及编址方式 ............ 252 8.3 程序直接控制方式 ..................................253 8.3.1 立即程序传送方式 ........................... 254 8.3.2 程序查询方式 ................................... 254 8.4 程序中断方式 .........................................255 8.4.1 中断的特点及应用 ........................... 256 8.4.2 关键概念 ........................................... 258 8.4.3 中断的分类 ....................................... 259 8.4.4 中断屏蔽技术 ................................... 260 8.4.5 中断处理过程 ................................... 264 8.4.6 程序中断设备接口的组成 ............... 268 8.5 DMA 方式 ...............................................270 8.5.1 DMA 方式的特点及比较 ................ 270 8.5.2 DMA 方式的访存控制方式 ............ 272 8.5.3 DMA 接口的功能和组成 ................ 274 8.5.4 DMA 的工作过程 ............................ 276 8.5.5 DMA 接口的连接方式及类型 ........ 278 8.6 通道控制方式和外围处理机方式 .............280 8.6.1 通道的基本概念 ............................... 281 8.6.2 通道的类型 ....................................... 284 8.6.3 通道的工作过程 ............................... 287 参考文献...................................................292
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