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计算机组成与结构(第3版)

本书已有更新版本

作者:王爱英
定价:32.50
印次:3-15
ISBN:9787302040958
出版日期:2001.02.01
印刷日期:2005.07.20

本书是为计算机专业的学生以及从事计算机科学与技术工作的技术人员编写的,也适合于非计算机专业学生使用。本书从基本原理讲起,密切注意与当前计算机发展水平相结合,内容广泛,但仍力图贯彻少而精的原则。本书于1989年初次出版,1995年第二版问世。在9年多(1989—1999)时间内,本书印刷了16 次,先后获得电子部和教育部的奖励。众所周知,计算机技术的发展是极为迅猛的,为了更好地为读者服务,我们在第二版基础上进行了较大的增删工作,并对一部分内容进行了调整。其目的是跟踪技术的发展,充实一些新内容,并提高可读性,以利于教学工作的开展。在本书中我们把计算机结构定义为系统程序员所能见到的计算机硬件特性,计算机组成则是指计算机硬件的具体实现。本书共分12章,第1章~第10章是基本部分,着重阐述构成一台计算机的基本原理,内容包括:数制和码制;基本逻辑部件;构成整个计算机系统的中央处理机(CPU)、存储器系统和输入、输出(I/O)系统等,第11章对当前出现的多种计算机诸如笔记本电脑,多媒体PC、个人数字助理PDA等进行了分析,强调其特点。并行处理和计算机网络虽不是本书的重点,却是很重要的,了解一些概念是必要的。第12章简单地讲述了计算机硬件设计和若干问题,目的是扩充知识面。本书的重点是计算机的基本组成原理及有关的硬件结构,并对计算机的发展与实现提供了必要的也是最基本的知识。本书可作为理工科大学生学习《计算机组成与结构》课程或《计算机组成原理》课程的教科书,也可供从事计算机事业的工程技术人员参考。

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本书是为计算机专业的学生以及从事计算机科学与技术的工程技术人员编写的,也适合于电类非计算机专业的学生使用。本书从计算机基本原理讲起,密切注意与当前计算机发展水平相结合,内容广泛,但仍力图贯彻少而精的原则。 本书于1989年初次出版,1995年第2版问世。承蒙各界厚爱,在10年多的时间内,本书印刷了16次,并先后获得电子部和教育部的奖励。众所周知,计算机技术的发展是极为迅猛的,为了更好地为读者服务,我们在第2版基础上进行了较大的增删工作,并对一部分内容进行了调整。其目的是跟踪技术的发展,充实一些新内容,并提高可读性,以有利于教学工作的开展,同时更突出重点,删去了一些内容。 在本书中我们把计算机结构定义为系统程序员所能见到的计算机硬件特性,计算机组成则是指计算机硬件的具体实现。 本书的第1章~第10章是基本部分,着重阐述构成一台计算机的基本原理。由于计算机技术发展很快,某些观点会随着计算机的发展而产生变化,因此希望读者着重于基本原理的理解。例如,对于计算机的各个功能部件,应着重了解它们在整机中的作用以及由此而分配给各部件所要完成的任务,从而正确设计或选用硬件,而不致被众多的、风格各异的计算机结构及组成所迷惑。根据摩尔定律,半导体芯片的集成度每隔18个月翻一番,由此可理解计算机技术的发展是必然的。这就可以说明为什么过去仅在大型机中才采用的流水线组织、并行处理、cache等技术可以移到微处理器芯片中去实现,甚至还可实现二级cache和三级cache;为什么计算机中主存DRAM的容量增加得这样快,而且又有多种DRAM类型出现。 第11章对当前出现的多种计算机诸如笔记本电脑、多媒体PC、个人数字助理(PDA)等进行了分析,强调其特点。并行处理和计算机网络虽不是本书的重点,却是很重要的,了解一些概念是必要的。 第12章简单地讲述了计算机硬件设计的若干问题,目的是扩充知识面,作为计算机专业的学生,今后可能会有一部分人从事硬件设计工作。有一些基础知识后,可在工作中进一步自学。 本书第2章和第4章(部分)由王尔乾编写,其余各章节由王爱英编写和整理,蔡月茹提供了一部分习题和答案。在此向一切为本书的出版付出劳动的老师和同事们表示感谢。 最后向使用本书作为教材的老师和同学们以及广大的读者表示感谢,正是依靠你们,才使本书的作用得以发挥。

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  • 第3版前言第2版前言第1版前言第1章计算机系统概论1

    1.1计算机的语言1

    1.2计算机的硬件3

    1.3计算机系统的层次结构4

    1.4电子计算机的发展简史6

    1.5计算机的应用12

    习题14第2章计算机的逻辑部件15

    2.1三种基本逻辑操作及布尔代数的基本公式15

    2.2逻辑函数的化简16

    2.2.1代数化简法16

    2.2.2卡诺图化简法16

    2.3逻辑门的实现18

    2.4计算机中常用的组合逻辑电路18

    2.4.1加法器19

    2.4.2算术逻辑单元21

    2.4.3译码器25

    2.4.4数据选择器26

    2.5时序逻辑电路26

    2.5.1触发器26

    2.5.2寄存器和移位寄存器30

    2.5.3计数器31

    2.6阵列逻辑电路33

    2.6.1只读存储器(ROM)34

    2.6.2可编程序逻辑阵列(PLA)36

    2.6.3可编程序阵列逻辑(PAL)40

    2.6.4通用阵列逻辑(GAL)41

    2.6.5门阵列(GA)、宏单元阵列(MA)、标准单元阵列(SCA)44

    2.6.6可编程序门阵列(PGA)52

    习题57第3章运算方法和运算部件59

    3.1数据的表示方法和转换59

    3.1.1数值型数据的表示和转换59

    3.1.2十进制数的编码与运算62

    3.2带符号的二进制数据在计算机中的表示方法及加减法运算64

    3.2.1原码、补码、反码及其加减法运算64

    3.2.2加减法运算的溢出处理69

    3.2.3定点数和浮点数70

    3.3二进制乘法运算72

    3.3.1定点数一位乘法72

    3.3.2定点数二位乘法78

    3.3.3阵列...

  • 作者

    王爱英  清华大学教授   从50年代后期开始,从事计算机原理及其相关课程(计算机系统结构、微程序设计)的教学工作和计算机的研制工作,参与了计算机系统、CPU、存储器及计算机基本电路的设计和调试工作,并一直跟踪计算机技术的发展。

    点评

        在作者长期的教学实践与科研工作的基础上编写了本教材。

    本书的第1版获第三届全国工科电子类专业优秀教材二等奖,并由台湾儒林图书公司出版繁体本。

        本书的第2版获教育部科学技术进步奖(三等奖)。

    第3版在第二版的基础上做了很大修改,调整了内容,在保持基本内容稳定的情况下,根据技术的发展更新了部分内容。

    教学资源

    l 《计算机组成与结构(第3版)——习题详解》计划于2005年出版。

    对《计算机组成与结构(第3版)》中的基本概念、重要论点和难点等以问答方式进行阐述,明确解题思路。对计算题列出解题过程。力图培养学生提出问题,分析问题和解决问题的能力。

    l 计算机组织与结构配套电子教案(素材)

    本教案是为协助教师组织课堂教学而准备的,其内容用PowerPoint软件制作,以光盘形式提供。

    l 《计算机组成与结构课程辅导》  ISBN 7-302-07839-4 字数:277千字  开本16开 定价:16元

    对计算机基本原理作一简单的综合论述,在广泛参考一些高校的研究生考题的基础上以练习题形式对计算机的基本理论、技术和设计进行辅导,练习题中有相当一部分直接取自全国重点高校的硕士研究生考题,每题都有答案。

    教材简介

    “计算机原理”课程是学生进入专业课后第一门重要课程,本书从计算机系统的角度出发来讨论计算机的组成与结构。本书共分12章。

    第1章 计算机系统概论 主要讲述计算机系统及其硬件、计算机应用等方面的知识,为进入本书的学习作好准备。

    第2章 计算机的逻辑部件是组成计算机各个部件的基本单元,大部分学校已在相应的课程中学过,在本书中择要予以介绍,也是为以后各章的学习作好准备。

    第3章到第10章是本书的重点,对计算机中各种算术运算的计算方法、指令系统、计算机中各个组成部分(CPU、存储系统、输入输出系统)的结构以及它们之间的相互连接等进行了较详细的但仍是原理性的讨论,为学生今后学习其他课程和从事计算机设计打好基础。计算机硬件的发展是很快的,所以学生除了要理解各个部件的组成原理外,还要了解其发展趋势,掌握理解问题的方法,并提高分析问题的能力。在新技术出现时,能很快跟上。

    第11章 计算机系统对当前出现的多种计算机系统(台式机、笔记本、PDA、多媒体、工作站、服务器、并行处理和网络等)进行了介绍,建立一些基本概念。拓宽知识面,提高学生学习后续课程的积极性。

    第12章 介绍计算机硬件设计的初步知识,当前我国计算机及芯片已进入自主设计阶段,今后对这方面的设计人员的需求将会增加。

    本书的课内学时为64学时,各校可根据具体情况进行调整。

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