内容简介

本书系统地介绍计算机的基本组成原理、内部运行机制以及相关设计方法。全书共7章，分别为计算机系统概论、指令系统、存储器线与输入/输出系统、数据的表示与运算、中央处理器、控制器。 本书在讲述计算机一般原理的基础上，通过硬、软件结合的方式力求达到原理与应用的结合。全书内容由浅入深，理论结合实际。每章后均附有思考题与习题，便于读者通过思考和练习深入理解原理。 本书可以作为高等院校计算机及相关专业“计算机组成原理”课程的教材，也可供从事计算机工作的工程技术人员参考。

目录

目录第1章计算机系统概论1.1计算机系统简介1.1.1计算机系统的组成1.1.2从应用程序透视计算机系统1.1.3计算机系统的层次结构1.1.4计算机组成和系统结构1.2计算机系统的发展与应用1.2.1计算机系统发展概况1.2.2计算机应用分类1.3计算机硬件的组成1.3.1冯·诺依曼计算机的特点1.3.2计算机硬件的基本组成1.3.3从程序运行透视计算机组成1.4计算机系统的能1.4.1能的定义1.4.2影响能的因素1.5本书主要内容及组织结构思考题与习题第2章指令系统2.1指令系统概述2.2指令系统的发展2.2.1指令系统演变过程2.2.2CISC与RISC指令系统特点2.3指令系统能2.3.1指令系统的设计原则2.3.2数据类型2.3.3操作类型2.3.4指令系统实例2.3.5通过程序透视CISC和RISC2.4指令格式2.4.1指令的组成2.4.2指令字长2.4.3操作码扩展技术2.4.4指令格式举例2.5寻址方式2.5.1寻址方式类型2.5.2程序定位方式思考题与习题第3章存储器3.1主存储器概述3.1.1存储器的分类3.1.2存储系统的层次结构3.2主存储器3.2.1主存储器的基本组成3.2.2主存储器的能指标3.2.3SRAM3.2.4DRAM3.2.5新型DRAM存储器3.2.6只读存储器和闪速存储器3.2.7存储器容量扩展及其与CPU的连接3.2.8微处理器与存储器连接举例3.3相联存储器3.3.1相联访问的思想3.3.2相联存储器的结构及工作原理3.4高速缓冲存储器Cache3.4.1Cache的工作原理3.4.2Cache的设计要素3.5辅助存储器3.5.1辅助存储器概述3.5.2硬磁盘存储器3.5.3磁盘阵列3.5.4其他辅助存储器思考题与习题第4线与输入/输出系统4.线的概念与分类4.1.线的概念4.1.线的分类4.线管理和控制4.2.线仲裁机制4.2.线通信方式4.线结构和标准4.3.线结构4.3.线标准及特4.3.线举例4.4输入/输出系统4.5I/O设备4.5.1外设的基本组成和分类4.5.2输入设备4.5.3输出设备4.6I/O接口4.6.1I/O接口的作用和组成4.6.2I/O接口的通信方式4.7I/O数据传送控制方式4.7.1程序查询方式4.7.2程序中断方式4.7.3DMA方式思考题与习题第5章数据的表示与运算5.1计算机中表示信息的基本方法5.1.1计算机中常用的信息类型5.1.2非数值数据的表示5.1.3十进制数据的编码表示5.2定点数的表示5.2.1真值与机器数5.2.2常用机器码表示5.3定点运算5.3.1运算部件的基本结构5.3.2定点加减运算5.3.3移位运算5.3.4定点乘法运算5.3.5定点除法运算5.3.6阵列乘除法器5.3.7十进制运算5.3.8基本的逻辑运算5.4定点运算器的实现5.4.1加法器的进位技术5.4.2算术逻辑单元5.4.3定点运算器的基本结构5.5浮点数的表示与运算5.5.1浮点数的基本格式5.5.2浮点阶的移码表示5.5.3浮点表示法5.5.4IEEE 754浮点标准5.5.5规格化浮点加减运算5.5.6规格化浮点乘除运算5.5.7浮点运算的实现思考题与习题第6章中央处理器6.1CPU能和组成6.1.1CPU能6.1.2CPU的基本结构6.2CPU的设计方法6.2.1CPU设计过程6.2.2寄存器传输语言6.3CPU数据通路的结构和组成6.3.1数据通路操作分析6.3.2数据通路基本部件6.3.3CPU结构分类6.3.4目标指令集假设6.4中断系统6.4.1中断源分类6.4.2中断响应6.5单周期CPU数据通路6.5.1数据通路6.5.2指令周期流程6.5.3指令周期与CPU能6.5.4支持内部中断的数据通路6.6多周期数据通路6.6.1数据通路基本设计方法6.6.2分散互连结构6.6.3线结构6.6.4线和线结构6.6.5指令周期及机器能6.7指令流水处理器6.7.1指令流水原理6.7.2指令流水线能6.7.3流水CPU数据通路思考题与习题第7章控制器7.1控制器基本结构和设计方法7.1.1控制器能7.1.2控制器的组成和设计方法7.2计算机的控制方式7.2.1计算机中的时序系统7.2.2控制方式7.2.3时序信号产生器7.3组合逻辑控制器7.3.1硬布线控制器 7.3.2门阵列控制器7.4微程序控制器7.4.1微程序控制器设计思想7.4.2微程序控制单元的基本结构7.4.3微指令格式设计7.4.4微指令格式和微程序设计实例7.4.5微程序控制单元运行实例7.4.6微程序控制单元的操作定时7.4.7动态微程序设计7.5混合式控制器7.6流水线控制器7.6.1流水线控制器基本结构7.6.2避免冒险的流水线控制器思考题与习题参考文献