前言

Foreword计算机组成原理是计算机专业学生的专业基础课。能否学好这门课，对后续课程的学习将会产生很大的影响。由于计算机系统比较复杂，各功能部件又相互联系、相互影响，本课程的学习难度较大。编写一本既能讲清难点，又能讲透重点的教材至关重要。本书作者根据多年的教学体会，主要以要解决的问题→解决问题的具体方法→影响性能指标的因素和提高性能指标的方法为主线介绍计算机系统的组成、工作原理和体系结构。

本书详细介绍计算机系统的基本组成；主要功能部件的作用；计算机解决问题的方法，即根据问题找出算法、编写程序、存储程序、自动地执行程序、对各种信息进行加工和处理，引出数值信息和非数值信息的概念；各种信息在计算机中的具体表示（各种编码方法）。对数值信息的处理（进行算学运算）和非数值数据处理（逻辑运算）需要的功能部件：运算器。然后讨论运算器的组成和具体实现方法，影响运算器性能指标的主要因素，通过改进算法提高性能指标的意义（突出数学的重要性）。

结合运算器工作所需要的各种控制信号，引出控制器的作用，微命令的产生和时序的作用；控制器设计思想；组合逻辑控制器、微程序控制器的设计方法及优缺点；内部总线结构和微电子技术的发展对CPU性能指标的影响；主流CPU的技术特点。

由存储程序自动地执行程序引出存储器的作用、分类、存储器的工作原理；提高存储器的性能指标对提高计算机系统总体性能指标具有重要意义；存储器体系结构解决的主要问题。目前主流存储器所采用的新技术。

由计算机系统中各主要部件之间的信息传输引出各功能部件的互联结构，重点介绍系统总线的概念；总线带宽的含义；主板及主板芯的作用。改变各主要部件之间的互联关系，提高总线带宽，对提高整机性能的意义，并结合Intel芯片组展开讨论。

通过人机接口界面引出外部设备的概念，然后介绍常用的外部设备的作用和工作原理；外部设备与计算机主机的连接方法；I/O接口的作用。外部设备同主机之间实现数据通信的方法、特点以及提高数据传输速度的方法。

通过多年的课堂教学实践，这种主线清晰、目标明确、重点突出、难点分散的结构体系使得教学效果非常显著。

本书在编写过程中，王芝庆教授和秦振松教授提出了很多宝贵意见，本书插图由秦海波、朱金锋、孟祥成、顾问老师绘制，与教材配套的PPT电子教案和习题答案由朱金锋、孟祥成、顾问老师参与完成，均在此表示感谢。

与本教材配套的电子教案，除有基本的教学素材外，还有本教材的全部习题参考答案及两套期末考试卷（包括参考答案），欢迎任课教师通过清华大学出版社索取。

因水平所限，书中的错误和不足之处在所难免，希望读者和同行专家批评指正。

编者2006年9月