计算机组成原理

作者:李伯成

丛书名:高等学校计算机专业教材·计算机原理

定价:25元

印次:1-1

ISBN:9787302276029

出版日期:2012.05.01

印刷日期:2012.04.19

图书责编:张民

图书分类:教材

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本书的内容包括计算机中的数据表示、基本的运算方法与运算器的构成、中央处理器的指令系统、寻址方式及控制器、流水线等计算机基础知识。此外,本书还介绍了构成计算机的其他组成部件:总线、存储器、输入输出技术与设备。 本书内容充实、简明扼要、重点突出,涵盖了计算机组成原理的基本内容,具有较好的可读性。可作为大中专、高职高专理工科专业计算机组成原理课程的教材,也可供从事计算机行业的一般工程技术人员参考。

李伯成 男 1941年8月生 教授 1965年7月毕业于中国人民解放军军事电信工程学院(西安电子科技大学的前身)控制工程系遥测遥控专业,留校任教。在校工作期间先后主讲过无线电发射、数字信号处理、计算机组成原理、计算机系统结构、汇编语言程序设计、单片机原理及应用、嵌入式计算机系统设计、微机原理及接口技术等课程。其中有几门课几乎每年都讲一两遍。到目前,所教学生超过40000人。 在校工作期间先后参加十余项科研项目,其中省、部级科技进步二等奖各一项、省厅局级科技奖三项(一等奖二项二等奖一项)、校级科技奖共五项。 在此期间先后由国防工业、电子工业、高教、清华及西安电子科大、台湾儒林等出版社,共编著、翻译出版著作三十一部。其中译四部,与他人或单独编著计算机方面的著作、教材二十七部。正在出版社准备出版的有一部。在工作期间撰写技术及教学论文四十余篇。曾多次评为优秀教师,2003年评为校级教学名师。�

随着科学技术的发展,许多新的技术、新的器件不断地涌现出来,推动着计算机的发展。尤其是IT行业的发展和进步,更以计算机为必不可少的基础。本书将为读者介绍有关计算机组成的最基本的概念和最基本的解决问题的方法。认真学习并很好地掌握这些基本概念和基本方法,就能够为深入解决具体的工程问题打下良好的基础。因此,本书对有关计算机组成的基本概念和基本方法做了详细的介绍。 本书首先讲述在计算机中数值及非数值编码,介绍了定点及浮点数的算术运算法则及其相应的运算器的构成,阐述了计算机中常用的指令的构成、寻址方式指令系统等基础知识。在此基础上说明控制器的构成方法,结合前面的论述介绍了构成计算机系统所涉及的流水线技术、存储系统、总线及输入输出技术。 本书在重点介绍计算机组成中的基本原理、基本概念和基本方法的同时,特别强调对学生工程实践能力的培养。在采用本教材实施教学的过程中,建议课堂教学50~60学时,实验实训不少于24学时。 本书是专为大中专、高职高专编写的计算机课程教材,书中的内容简明扼要,适合高职高专学生阅读。 在本书的编写过程中,融入作者多年的教学体会与经验,但由于受作者水平及时间的限制,书中错误不当之处在所难免,敬请读者批评指正。 在本书编写过程中,除了书后的参考资料外,还参考了网上的许多资料,在此对原作者一并感谢! 感谢清华大学出版社及张民同志的关心与支持。 作 者2011.8

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第1章 绪论1

1.1 计算机的发展史1

1.1.1 发展经历1

1.1.2 摩尔定律2

1.2 计算机的基本组成3

1.2.1 硬件系统3

1.2.2 软件系统6

1.3 计算机的分类及性能描述7

1.3.1 计算机的分类7

1.3.2 计算机的性能描述9

习题13第2章 计算机中的数据表示15

2.1 数据编码15

2.1.1 数值数据的定点表示15

2.1.2 数值数据的浮点表示21

2.1.3 BCD码25

2.2 非数值数据的编码27

2.2.1 ASCII码27

2.2.2 汉字编码29

2.3 检错与纠错编码31

2.3.1 奇偶校验码31

2.3.2 海明码33

2.3.3 循环冗余校验码35

习题36第3章 运算方法与运算器40

3.1 定点数运算40

3.1.1 加减运算40

3.1.2 乘法运算46

3.1.3 除法运算53

3.2 算术逻辑单元57

3.2.1 典型算术逻辑单元57

3.2.2 74181级联工作58

3.2.3 运算器的结构59

3.3 浮点运算60

3.3.1 浮点加减运算60

3.3.2 浮点乘除运算63

习题66第4章 指令系统68

4.1 指令格式68

4.1.1 概述68

4.1.2 指令格式描述69

4.1.3 指令设计71

4.2 寻址方式73

4.2.1 主存中数据存储方式73

4.2.2 寻址方式73

4.3 指令系统80

4.3.1 传送指令80

4.3.2 算术运算指令81

4.3.3 逻辑运算指令83

4.3.4 移位及循...