图书前言

  《计算机硬件技术基础(第2版)(微课版)》是面向理工科非电类专业开设的一门计算机公共基础课程。本书为该课程的配套教材,同时也是中国大学MOOC平台国家级线上一流本科课程的配套教材。教材内容涵盖计算机组成、二进制信息表示、加法器与运算器设计、寄存器与控制器结构、处理器与指令系统、存储设备及输入/输出接口等核心内容,旨在为读者提供一个全面、系统、深入的计算机硬件技术知识体系,帮助读者掌握计算机硬件的主要功能、组成结构以及基本原理。

  本书共分为6章,内容主要按计算机硬件系统各功能部件进行组织介绍。第1章介绍计算机的系统组成,包括物理组成和逻辑组成。第2章阐述计算机中信息的二进制表示方法,以及二进制数据的运算和数字电路的基本实现方式。第3章解析中央处理器(CPU)和指令系统,详细讨论了中央处理器的一般结构及各结构部件的具体功能,介绍了与处理器相关的指令体系,指令格式、寻址方式、指令流水线等相关概念。第4章探讨计算机系统中的存储器组织,按存储器的分级管理模式分别介绍半导体主存储器、高速缓冲存储器、虚拟存储器、外存储器、网络存储等,并介绍了存储技术的新发展。第5章分析计算机系统中的数据传送,包括输入/输出接口、数据传送方式及中断技术。第6章讲解计算机与外部设备的通信接口、通信协议、常用接口技术及常见接口芯片。

  本书由柳秀梅副教授担任主编并负责统稿,徐彬、张昱、张恩德、李封、焦明海担任副主编。具体分工:第1章和第3章由柳秀梅编写;第2章由李封编写;第4章由徐彬编写;第5章由张昱编写;第6章由张恩德和焦明海编写。在此,谨向参与编写及出版本书的各位老师、编辑及工作人员致以诚挚的谢意!

  与第1版相比,本版在保持原知识体系完整性的基础上进行了以下修订;包括更新了部分过时的硬件技术和产品,补充了最新的硬件技术动态;优化了部分章节的结构和内容,使其更加符合读者的学习需求;新增以中央处理器为核心的虚拟仿真实践项目,包括加法器与运算器设计、寄存器组与控制器设计、指令系统分析及程序设计、存储器实验、I/O接口及设备测试实验等,帮助读者更好地理解硬件与软件的协同关系。实验项目指导可通过教材所提供的电子资源获取。

  本版的修订编写工作得到了全国高校计算机基础教育研究会和东北大学的立项支持,在此也要向他们表示深切的谢意!

  由于编者水平有限,书中难免存在疏漏之处,恳请读者给予批评指正,不胜感激。

  

  

   编  者