計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)

內(nèi)容概要

　　王誠(chéng)、宋佳興編著的《計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)（第2版）》包括數(shù)字電路基礎(chǔ)（先修部分）、計(jì)算機(jī)組成（主體部分）、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)（提高部分）3個(gè)部分內(nèi)容，共13章，重點(diǎn)講解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的完整組成和提高性能的可行途徑。作為教材，《計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)（第2版）》兼顧到計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中偏工程技術(shù)方向、偏軟件方向的本科生，也可用于軟件學(xué)院和計(jì)算機(jī)應(yīng)用方向的學(xué)生。

作者簡(jiǎn)介

　　王誠(chéng)，清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授，一直從事計(jì)算機(jī)硬、軟件的科研和教學(xué)工作，其中1973－1975年到法國(guó)進(jìn)修。主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、分布式信息系統(tǒng)等，主持或承擔(dān)近20項(xiàng)國(guó)家、部委、省市級(jí)的攻關(guān)課題和橫向科研課題，主持的“全國(guó)普通高校招生網(wǎng)上錄取系統(tǒng)”和“全國(guó)成人高校招生網(wǎng)上錄取系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)了高考招生錄取手段的巨大變革。主持的“計(jì)算機(jī)組成原理”課程2004年被評(píng)為國(guó)家精品課程，獲北京市高等教育教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。出版教材10余部，其中有2部獲部委級(jí)優(yōu)秀教材獎(jiǎng)，多部教材被評(píng)為北京市精品教材、普通高等教育“十五”和“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。
　　宋佳興，清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系副研究員，工學(xué)博士。主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式信息系統(tǒng)等。在相關(guān)領(lǐng)域承擔(dān)多項(xiàng)科研項(xiàng)目，發(fā)表論文20余篇，獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)2項(xiàng)。清華大學(xué)國(guó)家精品課“計(jì)算機(jī)組成原理”課程主要成員，獲省部級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)l項(xiàng)。目前講授“計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用”課程。

書籍目錄

第1章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述
1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成及其層次結(jié)構(gòu)
1.2 計(jì)算機(jī)硬件的5個(gè)功能部件及其功能
1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要的技術(shù)與性能指標(biāo)
1.4 計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)概述
1.5 計(jì)算機(jī)發(fā)展進(jìn)步、分類和拓展應(yīng)用的進(jìn)程
本章內(nèi)容小結(jié)和學(xué)習(xí)方法建議
習(xí)題與思考題
第2章 數(shù)字電路基礎(chǔ)和常用器件
2.1 數(shù)字電路的基本元件
2.1.1 晶體二極管與三極管
2.1.2 應(yīng)用案例
2.2 數(shù)字電路基礎(chǔ)及其相關(guān)處理方法
2.2.1 3種基本邏輯關(guān)系
2.2.2 邏輯函數(shù)及其描述方法
2.2.3 邏輯函數(shù)的特性、規(guī)則與應(yīng)用
2.3 組合邏輯電路及時(shí)序邏輯電路
2.3.1 常用邏輯門器件
2.3.2 時(shí)序邏輯電路
2.3.3 存儲(chǔ)器芯片簡(jiǎn)介
2.3.4 幾個(gè)專用功能器件和存儲(chǔ)器芯片的引腳圖
2.4 現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件及其應(yīng)用
2.4.1 現(xiàn)場(chǎng)可編程器件概述
2.4.2 CPLD和FPGA的編程與應(yīng)用
本章內(nèi)容小結(jié)和學(xué)習(xí)方法建議
習(xí)題與思考題
第3章 數(shù)據(jù)表示、運(yùn)算算法和線路實(shí)現(xiàn)
3.1 數(shù)字化信息編碼的概念和二進(jìn)制編碼知識(shí)
3.1.1 數(shù)字化信息編碼的概念
3.1.2 二進(jìn)制編碼和碼制轉(zhuǎn)換
3.1.3 檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼
3.2 數(shù)據(jù)表示
3.2.1 邏輯類型數(shù)據(jù)的表示
3.2.2 字符類型數(shù)據(jù)的表示
3.2.3 多媒體信息編碼
3.2.4 數(shù)值類型數(shù)據(jù)的表示
3.3 二進(jìn)制數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼方案與運(yùn)算算法
3.3.1 原碼、反碼、補(bǔ)碼的定義
3.3.2 補(bǔ)碼加、減運(yùn)算規(guī)則和電路實(shí)現(xiàn)
3.3.3 原碼一位乘法、除法的實(shí)現(xiàn)方案
3.3.4 實(shí)現(xiàn)乘法、除法的其他方案
本章內(nèi)容小結(jié)和學(xué)習(xí)方法建議
習(xí)題與思考題
第4章 運(yùn)算器部件
4.1 算術(shù)邏輯運(yùn)算單元的功能設(shè)計(jì)與線路實(shí)現(xiàn)
4.2 定點(diǎn)運(yùn)算器
4.2.1 定點(diǎn)運(yùn)算器部件的功能、組成與控制概述
4.2.2 運(yùn)算器芯片Am2901實(shí)例與使用
4.2.3 MIPS多指令周期CPU系統(tǒng)的運(yùn)算器的組成及其功能
4.2.4 簡(jiǎn)化TEC-2000計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器部件的功能、組成與設(shè)計(jì)
4.3 浮點(diǎn)運(yùn)算和浮點(diǎn)運(yùn)算器
4.3.1 浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算規(guī)則
4.3.2 浮點(diǎn)運(yùn)算器舉例
本章內(nèi)容小結(jié)和學(xué)習(xí)方法建議
習(xí)題與思考題
第5章 指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)
5.1 指令格式和指令系統(tǒng)概述
5.1.1 指令的定義和指令格式
5.1.2 操作碼的組織與編碼
5.1.3 操作數(shù)的指定與使用
5.1.4 指令的分類
5.1.5 指令周期及其對(duì)計(jì)算機(jī)性能和硬件結(jié)構(gòu)的影響
……
第6章 控制器
第7章 多級(jí)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器系統(tǒng)和主存儲(chǔ)器
第8章 高速緩沖存儲(chǔ)器和虛擬存儲(chǔ)器
第9章 外部存儲(chǔ)器設(shè)備
第10章 輸入輸出設(shè)備
第11章 輸入輸出系統(tǒng)
第12章 流水線技術(shù)
第13章 并行計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)
主要參考書

章節(jié)摘錄

　　但是，有處于中間的液晶分子進(jìn)行引導(dǎo)，光線將轉(zhuǎn)變其極性，完全成為垂直偏振光。這樣，如果沒(méi)有電場(chǎng)控制，LCD顯示器上也將是一片光亮。通過(guò)在選定的位置加上一定的電壓，液晶的結(jié)構(gòu)將被破壞，阻礙那個(gè)位置的光線通過(guò)，將使該位置變黑?！　∫话阌袃煞N方式提供電壓。在廉價(jià)的被動(dòng)矩陣顯示器上，兩個(gè)電極上都是平行的導(dǎo)線。例如，在640×480的顯示器上，后面的電極上可能是640根垂直的導(dǎo)線，前面也許是480根水平的。通過(guò)在某根垂直導(dǎo)線上加上電壓后，再在某根水平導(dǎo)線上來(lái)一個(gè)脈沖，兩根導(dǎo)線交叉點(diǎn)的電壓將被改變，使該點(diǎn)短暫變黑。在下個(gè)點(diǎn)和下下個(gè)點(diǎn)上重復(fù)這個(gè)脈沖，一條黑線就畫出來(lái)了，和CRT的工作原理類似。正常情況下，整個(gè)屏幕將在一秒鐘內(nèi)重畫60次或者更多次，使眼睛覺(jué)得屏幕上有一個(gè)固定的圖形，這也和CRT的工作方式一樣?！　×硪环N廣泛使用的方式是主動(dòng)矩陣顯示器。它相對(duì)來(lái)說(shuō)昂貴一些，但成像質(zhì)量也要好一些。它不但有兩組互相垂直的導(dǎo)線，在其中的一個(gè)電極的每個(gè)像素位置上還有一個(gè)微型開關(guān)。通過(guò)打開或關(guān)閉這些開關(guān)，可以在屏幕上產(chǎn)生躍變電壓，也就在屏幕上產(chǎn)生躍變點(diǎn)陣。這些微型光管被稱為薄膜晶體管（Thin Film Transistor，TFT），采用這種技術(shù)的平面顯示器也常被稱為TFT顯示器。目前，大多數(shù)筆記本計(jì)算機(jī)以及許多桌面計(jì)算機(jī)配置的獨(dú)立的平面顯示器使用的都是TFT技術(shù)?！　∩厦嫖覀兒?jiǎn)單描述了單色液晶顯示器的工作原理?？梢哉f(shuō)彩色液晶顯示器在原理上和單色液晶顯示器基本相同，但細(xì)節(jié)上要復(fù)雜得多。彩色液晶顯示器中在屏幕上的每個(gè)點(diǎn)陣用光過(guò)濾器將白光分解成紅、綠、藍(lán)3原色，并使它們能獨(dú)立顯示出來(lái)，通過(guò)它們的線性組合，就可以創(chuàng)造出屏幕上的萬(wàn)紫千紅的各種顏色。

編輯推薦

　　《計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)（第2版）》根據(jù)教育部“高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)規(guī)范”組織編寫?！　∨c美國(guó)ACM和IEE CS Computing Curricula最新進(jìn)展同步?！　?guó)家精品課程教材?！　　队?jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)（第2版）》在第1版基礎(chǔ)上對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行了重大調(diào)整，以適應(yīng)國(guó)內(nèi)教學(xué)改革和人才培養(yǎng)的需求，主要體現(xiàn)如下特色：　　本教材包括數(shù)字電路基礎(chǔ)（是先修）、計(jì)算機(jī)組成（是主體）、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)（屬于提高）3部分內(nèi)容，使教材有更寬的適用面?！　〗滩闹黧w部分的內(nèi)容按照基本通用原理、簡(jiǎn)明原理示例、典型產(chǎn)品現(xiàn)狀3個(gè)層次來(lái)講解，分層次地提供整機(jī)硬件系統(tǒng)的完整知識(shí)。　　建立與完善配套的教學(xué)資源，堅(jiān)持加強(qiáng)實(shí)踐能力培養(yǎng)的教學(xué)理念，實(shí)現(xiàn)研究型教學(xué)模式，提供學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)簡(jiǎn)單完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的必要條件?！　”窘滩脑谒夭倪x擇、內(nèi)容取舍方面，在主體內(nèi)容的每一章都給出可操作性強(qiáng)又簡(jiǎn)單易懂的部件實(shí)例，并可用其比較容易地組成計(jì)算機(jī)整機(jī)系統(tǒng)，使教師授課更結(jié)合實(shí)際，使學(xué)生學(xué)習(xí)更有針對(duì)性，使教學(xué)活動(dòng)更加充滿活力。

圖書封面

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