本书在修订过程中,继承了原书前两版的特点,根据CC2005指导计划和教育部计算机科学与技术教学指导委员会制定的教学大纲,进行了内容的调整。全书共分9章,内容包括计算机系统概述、数码系统、运算方法与运算器、存储系统、指令系统、**处理器、总线系统、输入输出设备以及输入输出系统,各章后均配有习题和思考题。
本书内容全面、概念清楚、选材适当、结构合理、深入浅出、循序渐进,具有科学性和启发性,是作者多年教学经验的精华。
本书可作为普通高校计算机等理工科专业学生的教材,也可供从事计算机工作的工程技术人员自学或参考。

第1章 计算机系统概述
1.1 计算机的发展与应用
1.1.1 计算机发展概况
1.1.2 计算机的应用
1.2 计算机的系统组成
1.2.1 计算机硬件
1.2.2 计算机软件
1.3 计算机系统的层次结构
1.4 计算机的工作过程
1.5 计算机系统的主要技术指标
1.5.1 机器字长
1.5.2 运算速度
1.5.3 机器容量
1.5.4 吞吐量
1.5.5 响应时间
习题与思考题
第2章 数码系统
2.1 进位计数制及其相互转换
2.1.1 常用的进位计数制
2.1.2 数制转换
2.2 计算机中数据的表示
2.2.1 符号数据的表示方法
2.2.2 数值数据的表示方法
2.3 机器数的编码格式
2.3.1 原码表示法
2.3.2 补码表示法
2.3.3 反码表示法
2.3.4 浮点数的原码、反码和补码表示法
2.3.5 移码表示法
2.3.6 IEEE754标准
2.3.7 十进制数的编码格式
2.4 校验码
2.4.1 奇偶校验码
2.4.2 汉明码
2.4.3 循环校验码
习题与思考题
第3章 运算方法与运算器
3.1 定点加、减法运算及其实现
3.1.1 补码加、减法运算方法
3.1.2 定点加、减法运算中的溢出问题
3.1.3 补码加、减法运算的实现
3.2 定点乘法运算及其实现
3.2.1 原码一位乘法
3.2.2 补码一位乘法
3.3 定点除法运算及其实现
3.3.1 原码除法运算
3.3.2 补码除法运算
3.4 浮点数的算术运算方法
3.4.1 浮点数的加、减法运算
3.4.2 浮点数的乘、除法运算
3.5 逻辑运算及其实现
3.6 运算器的分析与组成
3.6.1 并行进位方式的实现
3.6.2 两级分组“并一并”行进位方式的实现
3.6.3 多功能算术逻辑运算单元
3.6.4 组间并行进位逻辑
3.6.5 定点运算器的基本结构
习题与思考题
第4章 存储系统
4.1 概述
4.1.1 主存储器的主要技术指标
4.1.2 存储器的层次结构
4.1.3 存储器的分类
4.2 半导体随机读写存储器
4.2.1 MOS存储器的存储元电路
4.2.2 半导体读写存储器的基本结构
4.2.3 静态MOS随机存储器芯片举例
4.2.4 动态MOS随机存储器芯片举例
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第5章 指令系统
第6章 **处理器
第7章 总线系统
第8章 输入输出设备
第9章 输入输出系统
附录 新旧逻辑电路图形符号对照表
参考文献

第1章 计算机系统概述
随着计算机技术的飞速发展,计算机基本原理越来越重要,本章利用程序执行过程来说明计算机的整体工作原理,主要讨论计算机系统技术发展趋势、工作原理、计算机系统框架层次结构和计算机系统的主要评价指标。
1.1 计算机的发展与应用
1.1.1 计算机发展概况
电子计算机是一个统称,实际上它被明确地分成两大类:“电子模拟计算机”和“电子数字计算机”。前者是使用连续变化的物理量(如电流、电压等)来表示数值的大小并参加机内运算,其运算结果自然也是连续变化的物理量;后者是将运算对象数字化成为离散的数字量,用数码进行运算,其运算结果也是离散的数字信息,它运算速度快、运算精度高,现在人们所说的“电子计算机”或“计算机”,通常是指“电子数字计算机”,也是本书讨论的对象。
世界上**台电子数字计算机一一电子数字积分计算机(Electronic Numerical Integrator and Computer,ENIAC),简称“埃尼阿克”,如图1.1所示。它是在美国陆军部主持下,由美国宾夕法尼亚大学于1946年研制成功的。ENIAC是一个庞然大物,它共用了18000多个电子管,另加1500个继电器以及其他器件,其总体积约90m3,重达30t,占地170m2,需要用一间30多米长的大房间才能存放,是个地地道道的庞然大物,其运算速度为5000次/秒左右。现在看来它性能并不高,但是在计算机发展史上它是一个重要的里程碑,奠定了电子数字计算机的基础,开创了电子数字计算机的新纪元。
从**台电子数字计算机问世至今只有60多年的历史,但其发展速度是世界上其他任何学科无法比拟的。通常根据其使用的主要电子器件,将电子数字计算机分成4个发展时代。
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