計(jì)算機(jī)組成原理

內(nèi)容概要

本書主要介紹計(jì)算機(jī)單機(jī)系統(tǒng)的組成原理及內(nèi)部工作機(jī)制，包括計(jì)算機(jī)各大部件的工作原理、設(shè)計(jì)方法、邏輯實(shí)現(xiàn)及互連構(gòu)成計(jì)算機(jī)整機(jī)的技術(shù)。本書共分9章，內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論、計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示方法、運(yùn)算方法與運(yùn)算器設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、控制器的工作原理與設(shè)計(jì)方法、流水線的基本概念、系統(tǒng)總線技術(shù)、輸入輸出設(shè)備及其組織結(jié)構(gòu)和工作原理。
本書綜合了編者秦磊華，吳非，莫正坤多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并借鑒吸收了國內(nèi)外經(jīng)典教材的優(yōu)點(diǎn)。在內(nèi)容選取上，既重點(diǎn)論述了經(jīng)典內(nèi)容，又盡可能與國際先進(jìn)教材的內(nèi)容接軌，并選取一些反映計(jì)算機(jī)系統(tǒng)新發(fā)展的部分知識。內(nèi)容充實(shí)、思路清晰、概念明確、重點(diǎn)突出、通俗易懂，并附有大量的例題、習(xí)題和課外實(shí)踐內(nèi)容。
本書可作為高等學(xué)校計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)計(jì)算機(jī)組成原理課程的教材，也可作為有關(guān)專業(yè)研究生或計(jì)算機(jī)工程技術(shù)人員的參考書。

作者簡介

秦磊華
博士，華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授。國家精品課程“數(shù)字邏輯”主講教師，校精品課程”計(jì)算機(jī)組成原理”負(fù)責(zé)人，國家級計(jì)算機(jī)硬件系列課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)主要成員。主講”數(shù)字邏輯”、
“計(jì)算機(jī)組成原理”等課程十余年，多次獲華中科技大學(xué)教學(xué)質(zhì)量獎(jiǎng)、教學(xué)成果獎(jiǎng)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)成果獎(jiǎng)。主持湖北省及華中科技大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目4項(xiàng)，出版教材3部。主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)。

書籍目錄

第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論
1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用
1.1.1國內(nèi)外計(jì)算機(jī)發(fā)展概況
1.1.2摩爾定律
1.1.3計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢
1.1.4多核處理器
1.1.5嵌入式計(jì)算機(jī)
1.1.6計(jì)算機(jī)的應(yīng)用
1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成
1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)
1.2.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)
1.3計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)和性能評價(jià)
1.3.1基本性能指標(biāo)
1.3.2與執(zhí)行時(shí)間有關(guān)的性能指標(biāo)
1.3.3CPU性能公式及其應(yīng)用
1.3.4性能測試
1.3.5計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性及其評價(jià)
1.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
1.4.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)及各層簡介
1.4.2各層之間的關(guān)系
1.4.3硬件和軟件邏輯功能的等價(jià)性
本章小結(jié)
習(xí)題1
課外實(shí)踐
第2章數(shù)據(jù)信息的表示
第3章運(yùn)算方法與運(yùn)算器
第4章存儲(chǔ)系統(tǒng)
第5章指令系統(tǒng)
第6章中央處理器
第7章流水線技術(shù)概述
第8章系統(tǒng)總線
第9章輸入輸出系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)
讀者可參考的資源網(wǎng)站

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：4.輸入設(shè)備輸入設(shè)備就是將信息輸入到計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備，它將人們熟悉的信息形式變換成計(jì)算機(jī)能接收并識別的信息形式。輸入的信息形式有數(shù)字、字母、符號、文字、圖形、圖像、聲音等多種形式。送入計(jì)算機(jī)的只有一種形式，就是二進(jìn)制數(shù)據(jù)。一般的輸入設(shè)備用于原始數(shù)據(jù)和程序的輸入。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀及模／數(shù)轉(zhuǎn)換器等。模／數(shù)轉(zhuǎn)換器（A／D轉(zhuǎn)換器）能將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。模擬量是指用連續(xù)物理量表示的數(shù)據(jù)，如電流、電阻、壓力、速度及角度等。輸入設(shè)備與主機(jī)之間通過接口連接。設(shè)置接口主要有以下幾個(gè)方面的原因。一是輸入設(shè)備大多數(shù)是機(jī)電設(shè)備，傳送數(shù)據(jù)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于主機(jī)，因而需用接口作數(shù)據(jù)緩沖。二是輸入設(shè)備表示的信息格式與主機(jī)不同，例如，由鍵盤的按鍵輸入的字母、數(shù)字，先由鍵盤接口轉(zhuǎn)換成8位二進(jìn)制碼（ASCII碼），再拼接成主機(jī)認(rèn)可的字長送入主機(jī)。因此，需用接口進(jìn)行信息格式的變換。三是接口還可以向主機(jī)報(bào)告設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，傳達(dá)主機(jī)的命令等。5.輸出設(shè)備輸出設(shè)備就是將計(jì)算機(jī)運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成人們或其他設(shè)備能接收和識別形式的設(shè)備。輸出設(shè)備與輸入設(shè)備一樣，需要通過接口與主機(jī)聯(lián)系。常用的輸出設(shè)備有：打印機(jī)、顯示器、數(shù)／模（D／A）轉(zhuǎn)換器等。外存儲(chǔ)器也是計(jì)算機(jī)中重要的外部設(shè)備，它既可以作為輸入設(shè)備，也可以作為輸出設(shè)備，此外，它還有存儲(chǔ)信息的功能，因此它常常作為輔助存儲(chǔ)器使用。人們常將暫時(shí)還未使用或等待使用的程序和數(shù)據(jù)存放在其中。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)管理軟件將它與主存儲(chǔ)器一起統(tǒng)一管理，作為主存儲(chǔ)器的補(bǔ)充。常見的外存儲(chǔ)設(shè)備有磁盤、光盤與磁帶機(jī)。它們與輸入輸出設(shè)備一樣，也要通過接口與主機(jī)相連。總之，計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是運(yùn)行程序的基本組成部分，人們通過輸入設(shè)備將程序與數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器，運(yùn)行時(shí)，控制器從存儲(chǔ)器中逐條取出指令，將其解釋成控制命令，去控制各部件的動(dòng)作。數(shù)據(jù)在運(yùn)算器中加工處理，處理后的結(jié)果通過輸出設(shè)備輸出。關(guān)于輸入輸出系統(tǒng)和輸入輸出設(shè)備的詳細(xì)內(nèi)容將在第9章介紹。

編輯推薦

《計(jì)算機(jī)組成原理》：《計(jì)算機(jī)組成原理》以馮·諾依曼計(jì)算機(jī)模型為出發(fā)點(diǎn)，以層次結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)來描述計(jì)算機(jī)各主要功能部件及組成原理；以數(shù)據(jù)信息和控制信息的表示，處理為主線來組織全書的內(nèi)容。《計(jì)算機(jī)組成原理》主要特色如下：選材適當(dāng)．內(nèi)容完整，層次分明，條理清晰，通俗易懂。覆蓋了教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)公共核心知識體系中對計(jì)算機(jī)組成原理課程所列知識體系的全部核心內(nèi)容。既強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)組成原理的基本概念和基礎(chǔ)知識．又注重與實(shí)際應(yīng)用及反映當(dāng)代計(jì)算機(jī)主流技術(shù)知識的結(jié)合。獨(dú)具特色的課外實(shí)踐既是對課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充．又能加深對所學(xué)理論知識的理解，還能培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。

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