計算機(jī)組成原理

內(nèi)容概要

本書主要介紹計算機(jī)單機(jī)系統(tǒng)的組成原理及內(nèi)部工作機(jī)制，包括計算機(jī)各大部件的工作原理、設(shè)計方法、邏輯實現(xiàn)及互連構(gòu)成計算機(jī)整機(jī)的技術(shù)。本書共分9章，內(nèi)容包括計算機(jī)系統(tǒng)概論、計算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示方法、運算方法與運算器設(shè)計、存儲系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、控制器的工作原理與設(shè)計方法、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，并借鑒吸收了國內(nèi)外經(jīng)典教材的優(yōu)點。在內(nèi)容選取上，既重點論述了經(jīng)典內(nèi)容，又盡可能與國際先進(jìn)教材的內(nèi)容接軌，并選取一些反映計算機(jī)系統(tǒng)新發(fā)展的部分知識。內(nèi)容充實、思路清晰、概念明確、重點突出、通俗易懂，并附有大量的例題、習(xí)題和課外實踐內(nèi)容。
本書可作為高等學(xué)校計算機(jī)及相關(guān)專業(yè)計算機(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”計算機(jī)組成原理”負(fù)責(zé)人，國家級計算機(jī)硬件系列課程教學(xué)團(tuán)隊主要成員。主講”數(shù)字邏輯”、
“計算機(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、教學(xué)成果獎和實驗技術(shù)成果獎。主持湖北省及華中科技大學(xué)教學(xué)研究項目4項，出版教材3部。主要研究方向為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)。

書籍目錄

第1章計算機(jī)系統(tǒng)概論
1.1計算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用
1.1.1國內(nèi)外計算機(jī)發(fā)展概況
1.1.2摩爾定律
1.1.3計算機(jī)的發(fā)展趨勢
1.1.4多核處理器
1.1.5嵌入式計算機(jī)
1.1.6計算機(jī)的應(yīng)用
1.2計算機(jī)系統(tǒng)的組成
1.2.1計算機(jī)硬件系統(tǒng)
1.2.2計算機(jī)軟件系統(tǒng)
1.3計算機(jī)的性能指標(biāo)和性能評價
1.3.1基本性能指標(biāo)
1.3.2與執(zhí)行時間有關(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計算機(jī)系統(tǒng)的可靠性及其評價
1.4計算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
1.4.1計算機(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性
本章小結(jié)
習(xí)題1
課外實踐
第2章數(shù)據(jù)信息的表示
第3章運算方法與運算器
第4章存儲系統(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算機(jī)的外部設(shè)備，它將人們熟悉的信息形式變換成計算機(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)報告設(shè)備運行的狀態(tài)，傳達(dá)主機(jī)的命令等。5.輸出設(shè)備輸出設(shè)備就是將計算機(jī)運算結(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。外存儲器也是計算機(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，它還有存儲信息的功能，因此它常常作為輔助存儲器使用。人們常將暫時還未使用或等待使用的程序和數(shù)據(jù)存放在其中。計算機(jī)的存儲管理軟件將它與主存儲器一起統(tǒng)一管理，作為主存儲器的補充。常見的外存儲設(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?？傊嬎銠C(jī)硬件系統(tǒng)是運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)存入存儲器，運行時，控制器從存儲器中逐條取出指令，將其解釋成控制命令，去控制各部件的動作。數(shù)據(jù)在運算器中加工處理，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

《計算機(jī)組成原理》：《計算機(jī)組成原理》以馮·諾依曼計算機(jī)模型為出發(fā)點，以層次結(jié)構(gòu)的觀點來描述計算機(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?！队嬎銠C(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)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)公共核心知識體系中對計算機(jī)組成原理課程所列知識體系的全部核心內(nèi)容。既強調(diào)計算機(jī)組成原理的基本概念和基礎(chǔ)知識．又注重與實際應(yīng)用及反映當(dāng)代計算機(jī)主流技術(shù)知識的結(jié)合。獨具特色的課外實踐既是對課內(nèi)實驗的補充．又能加深對所學(xué)理論知識的理解，還能培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際問題的能力。

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