計算機組成原理

前言

進入21世紀，計算機成為人類常用的現(xiàn)代工具，每一個人都應(yīng)當了解計算機，學會使用計算機來處理各種事務(wù)。學習計算機知識有兩種不同的方法：一種是側(cè)重理論知識的學習，從原理入手，注重理論和概念；另一種是側(cè)重于應(yīng)用的學習，從實際入手，注重掌握其應(yīng)用的方法和技能。不同的人應(yīng)根據(jù)其具體情況選擇不同的學習方法。對多數(shù)人來說，計算機是作為一種工具來使用的，應(yīng)當以應(yīng)用為目的、以應(yīng)用為出發(fā)點。對于應(yīng)用型人才來說，顯然應(yīng)當采用后一種學習方法，根據(jù)當前和今后的需要，選擇學習的內(nèi)容，圍繞應(yīng)用進行學習。學習計算機應(yīng)用知識，并不排斥學習必要的基礎(chǔ)理論知識，要處理好這二者的關(guān)系。在學習過程中，有兩種不同的學習模式：一種是金字塔模型，亦稱為建筑模型，強調(diào)基礎(chǔ)寬厚，先系統(tǒng)學習理論知識，打好基礎(chǔ)以后再聯(lián)系實際應(yīng)用；另一種是生物模型，植物并不是先長好樹根再長樹干，長好樹干才長樹冠，而是樹根、樹干和樹冠同步生長的。對計算機應(yīng)用型人才教育來說，應(yīng)該采用生物模型，隨著應(yīng)用的發(fā)展，不斷學習和擴展有關(guān)的理論知識，而不是孤立地、無目的地學習理論知識。傳統(tǒng)的理論課程采用以下的三部曲：提出概念一解釋概念一舉例說明，這適合前面第一種側(cè)重知識的學習方法。對于側(cè)重應(yīng)用的學習者，我們提倡新的三部曲：提出問題一解決問題一歸納分析。傳統(tǒng)的方法是：先理論后實際，先抽象后具體，先一般后個別。我們采用的方法是：從實際到理論，從具體到抽象，從個別到一般，從零散到系統(tǒng)。實踐證明這種方法是行之有效的，減少了初學者在學習上的困難。這種教學方法更適合于應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

內(nèi)容概要

本書主要介紹了計算機的基本組成和工作原理。全書共分9章，分別介紹計算機的基本特性、數(shù)據(jù)表示、運算方法和運算器、指令系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、控制器、外圍設(shè)備、輸入輸出系統(tǒng)和計算機發(fā)展展望。    本書整體結(jié)構(gòu)清晰，內(nèi)容充實，概念清楚，重點突出，深入淺出。為了方便學生理解掌握所學知識，本書還列舉了豐富的實例加以說明。本書在寫作過程中注重內(nèi)容的先進性、實用性，特別強調(diào)基礎(chǔ)知識、基本原理和基本技能。本書是面向應(yīng)用型院校計算機及其相關(guān)專業(yè)的計算機原理課程教材，也可供工程技術(shù)人員學習計算機基礎(chǔ)知識時參考。

作者簡介

譚浩強教授，我國著名計算機教育專家，計算機普及和高校計算機基礎(chǔ)教育開拓者之一，現(xiàn)任全國高校計算機基礎(chǔ)教育研究會會長。他創(chuàng)造了3個世界紀錄：（1）20年來他（及其合作者）共編著出版了140余部計算機著作，此外主編了300多部計算機書籍，是出版科技著作數(shù)量最多的人

書籍目錄

第1章 緒論  1.1 計算機的基本特性    1.1.1 二進制數(shù)據(jù)    1.1.2 存儲程序    1.1.3 邏輯運算    1.1.4 高速電子開關(guān)電路    1.1.5 數(shù)字編碼技術(shù)  1.2 計算機的基本組成    1.2.1 基本組成原理    1.2.2 CPU、主機與輸入輸出設(shè)備    1.2.3 存儲器    1.2.4 總線  1.3 計算機系統(tǒng)    1.3.1 計算機系統(tǒng)組成    1.3.2 計算機層次結(jié)構(gòu)  1.4 計算機分類  1.5 計算機發(fā)展簡史  1.6 微處理器發(fā)展的啟示  1.7 計算機的應(yīng)用    1.7.1 科學計算、工程設(shè)計    1.7.2 數(shù)據(jù)處理    1.7.3 實時控制    1.7.4 輔助設(shè)計    1.7.5 人工智能  習題第2章 數(shù)據(jù)表示  2.1 計數(shù)制    2.1.1 十進制計數(shù)制    2.1.2 二進制計數(shù)制    2.1.3 R進制計數(shù)制    2.1.4 在計算機中為什么采用二進制數(shù)  2.2 不同數(shù)制間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換    2.2.1 十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制整數(shù)    2.2.2 十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制小數(shù)    2.2.3 二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)??2.2.4 任意兩種進制數(shù)間的轉(zhuǎn)換  2.3 十進制數(shù)據(jù)編碼    2.3.1 有權(quán)碼方案    2.3.2 無權(quán)碼方案  2.4 字符編碼    2.4.1 ASCII字符編碼    2.4.2 EBCDIC碼    2.4.3 字符串  2.5 漢字編碼    2.5.1 漢字輸入碼    2.5.2 國標碼與內(nèi)碼    2.5.3 漢字輸出碼  2.6 機器數(shù)及其編碼    2.6.1 定點小數(shù)編碼    2.6.2 定點整數(shù)編碼    2.6.3 浮點數(shù)編碼  2.7 數(shù)據(jù)校驗碼    2.7.1 奇偶校驗碼??2.7.2 海明校驗碼??2.7.3 循環(huán)冗余校驗碼  習題第3章 運算方法與運算器  3.1 定點加減法運算    3.1.1 補碼加減法運算    3.1.2 溢出的產(chǎn)生及判別    3.1.3 全加器與加法裝置  3.2 定點乘法運算    3.2.1 一位原碼乘法??3.2.2 兩位原碼乘法  3.3 定點除法運算    3.3.1 原碼恢復余數(shù)除法    3.3.2 加減交替法除法  3.4 邏輯運算    3.4.1 邏輯乘法    3.4.2 邏輯加法    3.4.3 求反操作    3.4.4 異或運算  3.5 位片結(jié)構(gòu)定點運算器    3.5.1 位片運算器電路Am 2901    3.5.2 先行進位電路Am 2902??3.5.3 多片Am 2901組成的位片結(jié)構(gòu)運算器  3.6 浮點加減法運算    3.6.1 運算規(guī)則及算法    3.6.2 浮點加減法運算流程    3.6.3 浮點加減法裝置及流水線結(jié)構(gòu)運算器  3.7 浮點乘除法運算    3.7.1 浮點乘法    3.7.2 浮點除法  習題第4章 指令系統(tǒng)第5章 存儲系統(tǒng)第6章 控制器第7章 外圍設(shè)備第8章 輸入輸出系統(tǒng)與控制第9章 計算機發(fā)展展望參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：這表明系統(tǒng)已經(jīng)進入安裝程序，界面上會顯示估計的安裝時間，這個時候請耐心等待。在安裝的過程中，系統(tǒng)會彈出如圖3—7所示窗口，要求用戶選擇區(qū)域和語言選項。此項選擇默認選項，在界面上單擊“下一步”按鈕即可。接下來顯示的窗口是錄入用戶信息窗口，如圖3—8所示。在錄入個人信息窗口，你可以錄入真實信息，也可以錄入筆名或者其他的內(nèi)容。單擊“下一步”按鈕繼續(xù)安裝。下一個顯示的窗口錄入序列號窗口，如圖3—9所示，這個序列號在安裝光盤的包裝上會提供，將序列號輸入，單擊“下一步”按鈕，進入如圖3—10所示界面。這個界面要求錄入本計算機的名稱和管理員的密碼。這兩項都很重要，計算機名是本計算機在局域網(wǎng)內(nèi)的表示，對于需要統(tǒng)一管理的計算機，這一點很重要，管理員需要通過名字確定是哪一臺計算機。管理員的密碼是一個非常重要的密碼，一旦該密碼被人盜取，計算機將處在被完全控制的危險下。當然如果忘記了這個密碼，那么在安裝完系統(tǒng)后也無法登錄系統(tǒng)，因此這個密碼必須牢記。

編輯推薦

《計算機組成原理(第2版)》：第1版為北京高等教育精品教材，根據(jù)“中國高等院校計算機教育課程體系”組織編寫叢書的特點：堅持面向應(yīng)用的方向，以應(yīng)用為中心構(gòu)建課程體系。準確定位，合理取舍內(nèi)容，切合實際需要。采用“提出問題—解決問題—歸納分析”的新的教學三部曲。寫法通俗易懂，易于理解，便于教學，容易入門、品種豐富，涵蓋面廣。包括必修課教材、選修課教材、教學輔導書、實訓教材、參考書等。著名計算機教育家譚浩強教授親自組織和指導，有經(jīng)驗的專家和骨干教師參與編寫，教材質(zhì)量高。叢書包含4個系列基礎(chǔ)教材系列，涵蓋了計算機公共基礎(chǔ)課程的教材。應(yīng)用型教材系列，適合作為培養(yǎng)應(yīng)用性人才的本科院校和基礎(chǔ)較好、要求較高的高職高專學校的主干教材。實用技術(shù)教材系列，針對應(yīng)用型院校和高職高專院校所需掌握的技能技術(shù)編寫的教材。實訓教材系列，應(yīng)用型本科院校和高職高專院校都可以選用這類實訓教材。

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