第1章概述了計算機的發(fā)展歷程以及計算機的發(fā)展趨勢;第2章著重介紹信息在計算機中的表示;第3章著重介紹數(shù)值數(shù)據(jù)的運算方法及運算器的組成原理;第4章介紹各種半導(dǎo)體存儲器、高速緩沖存儲器以及由各種存儲器組成多級存儲系統(tǒng)的工作原理;第5章介紹指令系統(tǒng)的類型、各種尋址方式及CISC和RISC指令的特點;第6章介紹CPIJ的組成及其功能、控制器的組成與設(shè)計方法、并行處理技術(shù);第7章介紹總線的連接方式,總線的請求、仲裁和定時以及常用總線的類型;第8章介紹了輸入/輸出系統(tǒng)常用的幾種控制方式;第9章從應(yīng)用、實踐的角度講述了簡單計算機模型設(shè)計的過程。
“計算機組成原理”是計算機各類專業(yè)學生的必修核心課程之一,主要討論計算機各部件的基本組成原理,以及各部件互連構(gòu)成整機系統(tǒng)的技術(shù)。本課程在計算機科學與技術(shù)學科中處于承上啟下的地位,具有內(nèi)容多、難度大等特點。
編者根據(jù)多年從事本課程的教學經(jīng)驗和體會,吸取眾多優(yōu)秀教材的精華,精心編寫了本教材。力求突出重點、概念清楚、通俗易懂。
全書共分9章,主要內(nèi)容如下:
第1章概述了計算機的發(fā)展歷程以及計算機的發(fā)展趨勢;第2章著重介紹信息在計算機中的表示;第3章著重介紹數(shù)值數(shù)據(jù)的運算方法及運算器的組成原理;第4章介紹各種半導(dǎo)體存儲器、高速緩沖存儲器以及由各種存儲器組成的多級存儲系統(tǒng)的工作原理;第5章介紹指令系統(tǒng)的類型、各種尋址方式及CISC和RISC指令的特點;第6章介紹CPU的組成及其功能、控制器的組成與設(shè)計方法、并行處理技術(shù);第7章介紹總線的連接方式,總線的請求、仲裁和定時以及常用總線的類型;第8章介紹了輸入/輸出系統(tǒng)常用的幾種控制方式;第9章從應(yīng)用、實踐的角度講述了簡單計算機模型設(shè)計的過程。
本書由蘭州城市學院朱小軍、海波主編,蔡吸禮副主編,參加編寫工作的還有蘭州教育學院的趙治斌老師和蘭州城市學院的張明老師。其中,趙治斌老師編寫了第3章、第5章、第8章,張明老師編寫了第1章,海波老師編寫了第7章、第9章,朱小軍編寫了第2章、第4章、第6章,并負責全書的審核、統(tǒng)稿。
蘭州城市學院信息工程學院崔劍波教授審定了本教材書稿,在此表示衷心感謝!
由于時間的原因以及個人的水平限制,書中難免有錯誤和不妥之處,歡迎同行專家學者和廣大讀者批評指正。
第1章 緒論
1.1 計算機的出現(xiàn)過程
1.2 計算機的發(fā)展歷程和趨勢
1.3 計算機的分類及應(yīng)用
1.4 計算機系統(tǒng)的組成
1.5 計算機的體系結(jié)構(gòu)
本章小結(jié)
習題
第2章 數(shù)據(jù)的表示
2.1 進制
2.2 數(shù)值的表示
2.3 字符和字符串的表示
2.4 漢字的表示
2.5 數(shù)據(jù)校驗碼
本章小結(jié)
習題
第3章 運算方法與運算器
3.1 運算電路基礎(chǔ)
3.2 定點加減法運算
3.3 定點乘法運算
3.4 定點除法運算
3.5 浮點運算方法和浮點運算器
本章小結(jié)
習題
第4章 存儲器
4.1 存儲器概述
4.2 隨機存儲器
4.3 只讀存儲器
4.4 主存儲器的擴展
4.5 高速存儲器技術(shù)
本章小結(jié)
習題
第5章 指令系統(tǒng)
5.1 指令系統(tǒng)概述
5.2 指令格式
5.3 操作數(shù)尋址
5.4 典型指令系統(tǒng)
本章小結(jié)
習題
第6章 控制器
6.1 控制器的基本組成和功能
6.2 指令周期
6.3 控制器的設(shè)計
6.4 CPU的組成和功能
6.5 流水線技術(shù)
本章小結(jié)
習題
第7章 總線系統(tǒng)
7.1 總線概述
7.2 總線的分類與結(jié)構(gòu)
7.3 總線控制
7.4 總線標準
7.5 總線接口
本章小結(jié)
習題
第8章 輸入/輸出系統(tǒng)
8.1 輸入/輸出系統(tǒng)概述
8.2 程序查詢方式
8.3 程序中斷方式
8.4 DMA控制方式
8.5 通道控制方式
本章小結(jié)
習題
第9章 計算機模型設(shè)計
9.1 計算機模型設(shè)計概述
9.2 計算機模型設(shè)計舉例
9.3 編寫源程序
本章小結(jié)
參考文獻
5.辦公自動化
辦公自動化系統(tǒng)是以支持辦公自動化為目的的一個信息系統(tǒng)。如:日程管理、電子郵件、電子會議、文檔管理、統(tǒng)計報表等,并能輔助管理和決策。
6.家用電器
計算機不僅在國民經(jīng)濟各部門發(fā)揮越來越大的作用,而且已涌入到日常生活,特別是家用電器中。
目前,不僅存在各種類型的個人計算機,而且單片機也廣泛應(yīng)用于微波爐、磁帶錄音機、自動洗滌機、煤氣用定時器,家用空調(diào)設(shè)備控制器、電子式縫紉機、電子玩具、游戲機中。21世紀,國際互聯(lián)網(wǎng)和計算機控制的設(shè)備將廣泛應(yīng)用于家庭。
7.人工智能
人工智能,又稱“智能模擬”。簡單地說:就是要使計算機能夠模仿人的高級思維活動。人工智能的研究課題是多種多樣的,諸如:計算機學習、計算機證明、景物分析、模擬人的思維過程、機器人等。
人工智能研究中最有成就的是“機器人”。智能機器人會自己識別控制對象和工作環(huán)境,作出判斷和決策,直接領(lǐng)會人的口令和意圖,能避開障礙物,適應(yīng)環(huán)境條件的變化,靈活機動地完成控制任務(wù)與信息處理任務(wù)。
1.4 計算機系統(tǒng)的組成計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)指的是所有能夠看得見的組成計算機的物理設(shè)備,是構(gòu)成計算機的實體。計算機的硬件系統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件構(gòu)成;軟件系統(tǒng)是指用來指揮計算機完成具體工作的程序和數(shù)據(jù),是整個計算機的靈魂。軟件和硬件相輔相成,缺一不可。