定 價：39 元
叢書名：高等院校信息技術(shù)規(guī)劃教材
- 作者：王萬生、彭雅琴
- 出版時間：2018/10/1
- ISBN：9787302500131
- 出 版 社：清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類：TP301
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書主要是針對普通院校計算機應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生編寫的。全書共分9章，第1章主要介紹計算機系統(tǒng)的組成、計算機的發(fā)展歷史及計算機的應(yīng)用；第2章主要講解信息的數(shù)字化表示，重點討論數(shù)值數(shù)據(jù)的原碼、補碼和反碼表示方法，非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示方法；第3章介紹運算器的作用及實現(xiàn)，重點討論定點數(shù)的加法器、乘法器、除法器的設(shè)計方法；第4章介紹存儲器工作原理與存儲器體系結(jié)構(gòu)，重點討論半導(dǎo)體存儲器和磁存儲器的工作原理，存儲器體系結(jié)構(gòu)及解決的問題；第5章介紹計算機指令系統(tǒng)，重點討論指令結(jié)構(gòu)及尋址方式；第6章介紹CPU的組成和作用，重點介紹組合邏輯控制器和微程序控制器的實現(xiàn)；第7章介紹總線及總線互連結(jié)構(gòu)；第8章介紹常用外設(shè)的作用與工作原理；第9章介紹輸入輸出系統(tǒng)，重點討論中斷與DMA工作方式。
本書適合計算機類各專業(yè)（計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程）本科學(xué)生使用。
《計算機組成原理實用教程（第3版）》在前兩版成功的基礎(chǔ)上精心修訂。針對應(yīng)用型本科計算機相關(guān)專業(yè)編寫，選材適當(dāng)，內(nèi)容完整，層次分明，條理清晰。教材中詳細(xì)地介紹了計算機系統(tǒng)的組成；計算機的一般工作過程；五大功能部件的作用和工作原理。在內(nèi)容的組織上采用從整體到局部再到整體來進行。
內(nèi)容新穎。計算機發(fā)展技術(shù)日新月異，教材中對當(dāng)今計算機發(fā)展的*技術(shù)都做了介紹。
實用性強。在講清理論的前提下突出應(yīng)用，結(jié)合總線發(fā)展技術(shù)和PC機的主板芯片組具體介紹了如何將五大功能部件組合在一起構(gòu)成一臺高性能的計算機。
配套數(shù)字資源豐富。步步遞進的動態(tài)PPT電子教案緊緊抓住學(xué)生的注意力。針對難點、重點知識制作微視頻，便于教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。
計算機組成原理課
程講解的主要內(nèi)容
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第3版前言Foreword《計算機組成原理實用教程》自2006年11月首版和2011年7月再版以來，累計發(fā)行2萬多冊。根據(jù)前兩版各兄弟院校使用情況和課堂教學(xué)的實際使用效果，結(jié)合近幾年計算機硬件技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)對第2版的內(nèi)容進行修訂和補充。本次修訂在保持前兩版特色的基礎(chǔ)上，重點突出以下幾點：
（1） 從2009年開始，計算機組成原理已成為計算機學(xué)科各專業(yè)考研的專業(yè)基礎(chǔ)課程的統(tǒng)考課程（另外3門課程是操作系統(tǒng)原理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和計算機網(wǎng)絡(luò)）。第3版在內(nèi)容的安排上覆蓋了考研大綱對計算機組成原理課程所有知識點的要求。
（2） 計算機系統(tǒng)是非常復(fù)雜的，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程感覺比較難，不是難在對具體內(nèi)容的理解上，而是難在為什么要這樣處理。例如，計算機為什么要采用二進制，加法運算為什么要采用補碼；而不是如何將十進制轉(zhuǎn)換成二進制、補碼如何求的具體方法上。因此，本書在內(nèi)容的組織上采用從整體（發(fā)明計算機的目的是什么，作為一個自動、連續(xù)、高速、準(zhǔn)確的電子計算工具，計算機應(yīng)該包括哪些功能部件）到局部（每一個功能部件的作用是什么，如何實現(xiàn)）再到整體（這些功能部件如何組合在一起構(gòu)成完整的計算機系統(tǒng)，如何提高計算機整體性能指標(biāo)等）的過程進行編寫。本書的編寫思想就是將復(fù)雜的問題簡單化，引導(dǎo)學(xué)生用簡單的方法、現(xiàn)成方法和工具解決復(fù)雜的問題，以要解決什么問題解決問題的具體方法影響性能指標(biāo)的因素和提高性能指標(biāo)的方法為主線介紹計算機系統(tǒng)的組成、工作原理和體系結(jié)構(gòu)。這種提出問題分析問題解決問題的思路以人為本，可以讓讀者很自然地融入學(xué)習(xí)內(nèi)容中，在學(xué)習(xí)過程中主動思考解決問題的方法，將被動地接受知識變成主動獲取知識，使學(xué)習(xí)過程不再枯燥無味。
（3） 突出重點、分散難點。在章節(jié)的組織上，保持每章解決一個核心問題，然后再將問題進一步延伸，自然過渡到下一章。在每章的開始提出問題的由來和要講解的主要內(nèi)容，通過例題、動畫（在課堂教學(xué)中）加深對重點、難點內(nèi)容的理解。在具體問題的解決上，首先從最簡單的方法入手（功能實現(xiàn)），然后再對該方法進行剖析，指出其不足之處，再引出新的方法。實踐證明，這種由淺入深、由表入里、循序漸進的方式對培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、學(xué)習(xí)能力以及分析問題、解決問題的能力是非常有益的。同時，為了能使學(xué)生更好地理解和掌握各章的內(nèi)容，本版針對每章的難點和重點知識增加了大量例題和對例題中的問題進行詳細(xì)分析的過程，方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)。
（4） 更新部分內(nèi)容，如增加了觸摸屏技術(shù)、LED顯示器的工作原理、以閃存為基礎(chǔ)的固態(tài)硬盤SSD、cache的地址映射和地址轉(zhuǎn)換的具體實現(xiàn)等內(nèi)容。同時，對部分已經(jīng)落后的技術(shù)在內(nèi)容上做了刪減，如光存儲技術(shù)。
（5） 更新了每章后面的習(xí)題，使習(xí)題的內(nèi)容更貼近教材的內(nèi)容，通過習(xí)題練習(xí)，加深學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解。
（6） 為課堂教學(xué)配套了立體化教學(xué)資源： 全部習(xí)題的參考解答；經(jīng)過多年課堂教學(xué)實踐并不斷完善的課堂教學(xué)PPT講稿；大量原創(chuàng)的Flash動畫（運算器的運算過程、各種不同尋址方式的尋址過程、指令執(zhí)行流程等）；多媒體課件（第九屆全國多媒體課件大賽獲獎?wù)n件）。讀者可以登錄清華大學(xué)出版社網(wǎng)站下載。
第3版作者中增加了彭雅琴副教授。第1、2、3章以及每章后面的習(xí)題均由彭雅琴副教授負(fù)責(zé)編寫，同時彭雅琴副教授還負(fù)責(zé)對全書內(nèi)容進行了審核和校對。
因水平所限，書中的不足之處在所難免，希望讀者和同行專家批評指正。
◆計算機組成原理實用教程（第3版）作者2018年2月
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目錄Contents第1章計算機系統(tǒng)概論1
1.1計算機的發(fā)展?fàn)顩r1
1.1.1計算機的定義1
1.1.2計算機的發(fā)展2
1.1.3微處理器的發(fā)展3
1.2計算機系統(tǒng)的組成4
1.2.1計算機硬件系統(tǒng)5
1.2.2PC的基本結(jié)構(gòu)7
1.2.3計算機軟件系統(tǒng)8
1.3計算機的應(yīng)用10
1.4計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)12
1.5計算機的主要性能指標(biāo)13
習(xí)題114
第2章計算機中信息的表示方法17
2.1概述17
2.2數(shù)值數(shù)據(jù)的機內(nèi)表示方法18
2.2.1數(shù)值數(shù)據(jù)在機內(nèi)的表示18
2.2.2進位計數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換18
2.2.3數(shù)的符號表示22
2.2.4數(shù)的小數(shù)點表示25
2.2.5十進制數(shù)據(jù)的表示28
2.3非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示30
2.3.1邏輯數(shù)據(jù)30
2.3.2字符編碼30
2.3.3漢字編碼31
2.3.4圖像（圖形）的數(shù)字表示33◆計算機組成原理實用教程（第3版）目錄2.3.5語音的計算機表示33
2.3.6校驗碼34
習(xí)題235
第3章運算方法和運算器39
3.1定點數(shù)的加法、減法運算39
3.1.1補碼加、減法所依據(jù)的關(guān)系39
3.1.2補碼加、減法運算規(guī)則40
3.1.3溢出的概念及檢測方法41
3.2二進制加法器43
3.2.1半加器43
3.2.2全加器43
3.2.3加法器44
3.2.4十進制加法器48
3.3定點數(shù)的乘、除法運算48
3.3.1移位操作48
3.3.2原碼一位乘法49
3.3.3陣列乘法器52
3.3.4定點除法運算52
3.4邏輯運算57
3.4.1邏輯與57
3.4.2邏輯或57
3.4.3邏輯異或57
3.4.4邏輯非57
3.5定點運算器的組成58
3.5.1定點運算器的基本結(jié)構(gòu)58
3.5.2集成多功能算術(shù)/邏輯運算器59
3.6浮點數(shù)運算60
3.6.1浮點數(shù)的加、減法60
3.6.2浮點數(shù)的乘、除法運算62
習(xí)題363
第4章存儲器系統(tǒng)66
4.1存儲器概述66
4.1.1基本概念66
4.1.2存儲器分類67
4.1.3存儲器的性能指標(biāo)68
4.2半導(dǎo)體存儲器69
4.2.1半導(dǎo)體存儲器概述69
4.2.2RAM存儲原理72
4.2.3半導(dǎo)體RAM芯片74
4.2.4半導(dǎo)體ROM的工作原理77
4.3存儲器的組織80
4.4輔助存儲器83
4.4.1磁表面存儲器83
4.4.2硬磁盤存儲器86
4.4.3光盤存儲器91
4.4.4固態(tài)硬盤92
4.5存儲體系的概述93
4.6cache工作原理簡介95
4.6.1cache的引入95
4.6.2cache工作原理96
4.6.3主存cache地址變換的地址映射97
4.6.4替換算法102
4.6.5主存cache內(nèi)容的一致性問題104
4.6.6cache結(jié)構(gòu)舉例104
4.7虛擬存儲器的概念105
4.8存儲器的校驗方法106
習(xí)題4107
第5章指令系統(tǒng)112
5.1概述112
5.2機器指令114
5.2.1機器指令格式114
5.2.2操作數(shù)類型和存儲方式117
5.2.3指令類型118
5.2.4指令助記符119
5.3尋址方式120
5.3.1指令的尋址方式120
5.3.2操作數(shù)的尋址方式120
5.4RISC技術(shù)124
5.4.1復(fù)雜指令CISC計算機124
5.4.2RISC技術(shù)的產(chǎn)生125
5.5MMX技術(shù)125
習(xí)題5127
第6章中央處理機的組織130
6.1CPU的功能130
6.2CPU的基本組成131
6.2.1運算部件131
6.2.2寄存器設(shè)置131
6.2.3時序部件132
6.2.4控制單元136
6.3指令的執(zhí)行過程137
6.3.1模型計算機的總體結(jié)構(gòu)137
6.3.2模型機的指令系統(tǒng)140
6.3.3時序系統(tǒng)141
6.3.4指令執(zhí)行流程142
6.3.5指令的微操作控制信號序列145
6.4組合邏輯控制器的設(shè)計151
6.5微程序控制器的設(shè)計154
6.5.1微程序控制的基本原理154
6.5.2微程序設(shè)計技術(shù)159
6.6CPU性能設(shè)計164
習(xí)題6168
第7章總線及總線互連結(jié)構(gòu)172
7.1總線的基本概念173
7.1.1總線的特性173
7.1.2總線的類型174
7.1.3系統(tǒng)總線的組成174
7.1.4總線的數(shù)據(jù)傳輸方式175
7.2總線的設(shè)計要素177
7.2.1信號線類型177
7.2.2仲裁方法177
7.2.3定時方式180
7.2.4總線事務(wù)類型183
7.2.5總線帶寬184
7.3總線接口單元184
7.4總線性能指標(biāo)185
7.5總線標(biāo)準(zhǔn)及發(fā)展過程185
7.6總線結(jié)構(gòu)193
7.6.1總線結(jié)構(gòu)的物理實現(xiàn)193
7.6.2總線結(jié)構(gòu)193
7.6.3多總線分級結(jié)構(gòu)舉例195
習(xí)題7199
第8章輸入輸出設(shè)備202
8.1外設(shè)的分類與特點202
8.1.1外設(shè)的分類202
8.1.2外設(shè)的特點203
8.2輸入設(shè)備204
8.2.1鍵盤204
8.2.2鼠標(biāo)器205
8.2.3觸摸屏208
8.3輸出設(shè)備209
8.3.1打印機210
8.3.2顯示設(shè)備215
習(xí)題8222
第9章輸入輸出系統(tǒng)224
9.1I/O接口224
9.1.1I/O接口的功能224
9.1.2I/O接口的基本組成225
9.1.3接口的分類226
9.2I/O設(shè)備的尋址228
9.3I/O數(shù)據(jù)傳輸控制方式230
9.4程序直接控制的數(shù)據(jù)傳輸方式231
9.5程序中斷控制數(shù)據(jù)傳輸232
9.5.1中斷的基本概念232
9.5.2中斷結(jié)構(gòu)236
9.5.3中斷響應(yīng)及響應(yīng)的條件239
9.5.4向量中斷241
9.5.5中斷服務(wù)處理242
9.6直接存儲器訪問方式243
9.6.1直接存儲器訪問243
9.6.2DMA的特點243
9.6.3DMA三種工作方式244
9.6.4DMA控制器的組成244
9.6.5DMA操作過程246
9.6.6中斷方式與DMA方式的區(qū)別247
9.7通道和I/O處理器方式248
9.7.1通道控制方式248
9.7.2輸入輸出處理機249
9.8常用標(biāo)準(zhǔn)接口舉例250
習(xí)題9254
參考文獻258
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