前言

党的二十大报告中指出： 教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，这三大战略共同服务于创新型国家的建设。高等教育与经济社会发展紧密相连，对促进就业创业、助力经济社会发展、增进人民福祉具有重要意义。

本书对《计算机组成原理》进行了更新，使之更能满足当前的教学要求。

本书在介绍“数字逻辑”核心内容的基础上，详细论述了计算机的主要功能部件及其相互连接，以及这些功能部件的功能与设计。全书共分13章： 第1章为“计算机系统概论”，简单介绍计算机系统的硬件组成、多级层次结构以及计算机的性能指标等； 第2章介绍数制与编码； 第3章介绍布尔代数的基本概念、公式、定律和规则，论述了布尔函数的基本形式和布尔函数的化简； 第4章介绍逻辑门电路和组合逻辑电路的分析与设计方法； 第5章介绍时序逻辑电路的分析与设计方法； 第6章用分步解析图详细介绍计算机中程序的执行过程； 第7章讲述指令系统，首先介绍计算机指令系统的基本知识，然后讨论指令系统设计的有关问题，最后介绍典型的RISC处理器MIPS的指令系统； 第8章阐述中央处理器，以一个类MIPS的模型机为例，详细讲解数据通路的建立以及控制器的设计，并介绍流水线技术； 第9章讨论微程序控制器； 第10章是“运算方法与运算器”，论述运算方法、运算器的组成以及设计； 第11章阐述存储器系统，包括各种类型存储器的基本工作原理、并行存储器、磁表面存储器等； 第12章阐述总线的工作原理及典型的总线实例，包括PCI总线、SCSI总线、USB总线等； 第13章是“输入/输出系统”，阐述各种输入/输出方式以及中断系统。

为便于教学，本书提供丰富的配套资源，包括教学大纲和教学课件，扫描封底的文泉云盘防盗码，再扫描目录上方的二维码下载。

本书按层次和模块化结构组织教学内容，授课教师可以根据需要及课时的多少，对内容进行灵活的取舍。教学课时可以安排为32～48学时。

本书的大部分内容由同济大学的张晨曦编写。其余部分分工如下： 同济大学的张惠娟负责编写第12章，山东交通学院的杨万春负责编写第11章，同济大学的王冬青负责编写第13章，同济大学的李江峰负责编写第10章，国防科技大学的刘真负责编写第4章和第5章。

本书可作为高等院校计算机、自动化、电子工程等相关专业的教学用书，也可供相关领域的科技人员参考。

本书直接或间接地引用了许多专家和学者的文献或著作，在此向他们表示衷心的感谢。

由于编者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，敬请读者批评指正。

编者2023年10月于上海