计算机组成与设计

第1章 概论

1.1 从外部观察计算机

1.2 数字计算机与模拟计算机

1.3 计算机的内部结构

1.3.1 计算机硬件的组成

1.3.2 计算机软件的组成

1.4 微型计算机的主要指标

1.5 计算机的发展与应用

1.5.1 制造工艺进步导致计算机性能提高

1.5.2 计算机的普及与应用导致计算机产业发展

1.5.3 远景展望

本章小结

习题

第2章 数码系统——数据在计算机内部的表示形式

2.1 数据表示形式的多样性

2.1.1 适合于人的数据表示形式

2.1.2 适合于计算机的表示形式——编码

2.1.3 数据格式的相互转换

2.2 机器数的编码格式

2.2.1 二进制定点数的原码表示形式

2.2.2 二进制定点数的补码表示形式

2.2.3 二进制定点小数的反码表示形式

2.2.4 十进制数的二进制编码及运算

2.2.5 浮点数的编码形式

2.3 信息传输过程中的检错／纠错码

2.3.1 奇倡校验码

2.3.2海明校验码

2.3.3循环冗余校验码

本章小结

习题

第3章 用数字电路实现数据的存储与运算

3.1 数字集成电路的基本元件——逻辑门

3.1.1 MOS晶体管

3.1.2 逻辑门

3.2 定点数的简单算术运算

3.2.1 简单二进制加法器的实现（举例）

3.2.2 简单二进制减法器的实现（举例）

3.2.3 定点二进制数的补码加减法运算器

3.2.4 定点二进制数乘法运算部件的实现

3.2.5 定点二进制数除法运算部件的实现

3.2.6 逻辑运算的实现（举例）

3.3 数据的存储

3.3.1 寄存器（Register）

3.3.2 存储器（Mem。ry）

3.4 二进制定点数的乘法运算

3.4.1 正数的定点小数乘法运算

3.4.2 补码的乘法运算

3.5 二进制定点数的除法运算

3.5.1 正数的定点小数除法运算

3.5.2 补码的除法运算

3.6 浮点数的算术运算

3.6.1 浮点数的加减运算

3.6.2 浮点数的乘除运算

……

第4章 计算机的核心部件——处理器

第5章 多级结构的存储器系统

第6章 计算机的输入输出设备

第7章 计算机的输入输出系统

附录A EDA工具QuartusⅡ简介

……

本书共分7章和两个附录，第1章是概论；第2章介绍数据在计算机内部的表示形式；第3章介绍如何用数字电路实现数据的存储与计算；第4~7章是计算机组成原理和设计方法的主体内容，包括中央处理器（CPU) 、存储系统、外围设备和输入/输出系统。附录A介绍EDA工具QuartusII，附录B介绍硬件描述语言VHDL。本书附有光盘，其中包含EDA工具Quartus II 9.0（网络版）、PPT形式的课件以及本书中涉及的VHDL源代码。作者将习题解答放置在清华大学出版社网站，教师向出版社提供身份证明后可免费下载。本书的特点是引入电子设计自动化（Electronic Design Automation, EDA）工具和硬件描述语言VHDL，使理论教学和上机实验相结合，使学习基本原理和掌握设计方法相结合。本书可作为高等院校计算机及相关专业“计算机组成原理”课程的教材，也可作为从事相关工作的工程技术人员的参考书。