计算机组成原理

第1章 计算机系统概论

1.1 计算机的发展与应用

1.1.1 国内外计算机发展概况

1.1.2 摩尔定律

1.1.3 计算机的发展趋势

1.1.4 多核处理器

1.1.5 嵌入式计算机

1.1.6 计算机的应用

1.2 计算机系统的组成

1.2.1 计算机硬件系统

1.2.2 计算机软件系统

1.3 计算机的性能指标和性能评价

1.3.1 基本性能指标

1.3.2 与执行时间有关的性能指标

1.3.3 CPU性能公式及其应用

1.3.4 性能测试

1.3.5 计算机系统的可靠性及其评价

1.4 计算机系统的层次结构

1.4.1 计算机系统的层次结构及各层简介

1.4.2 各层之间的关系

1.4.3 硬件和软件逻辑功能的等价性

本章小结

习题1

课外实践

第2章 数据信息的表示

2.1 数据表示应考虑的因素

2.2 数值数据的表示

2.2.1 数的机器码表示

2.2.2 数的定点表示

2.2.3 浮点数据表示

2.2.4 十进制数的二进制编码与运算

2.3 非数值数据的表示

2.3.1 字符的表示方法

2.3.2 汉字编码

2.4 数据信息的校验

2.4.1 码距与数据校验

2.4.2 奇偶校验

2.4.3 海明校验

2.4.4 循环冗余校验（CRC）

本章小结

习题2

课外实践

第3章 运算方法与运算器

3.1 定点补码加减法运算

3.1.1 补码加减法运算方法

3.1.2 溢出及检测

3.1.3 补码加减法的逻辑实现

3.2 移码加减运算及实现逻辑

3.3 定点乘法运算

3.3.1 机器数的移位操作

3.3.2 原码一位乘法

3.3.3 补码一位乘法

3.3.4 阵列乘法器

3.4 定点除法运算

3.4.1 原码一位除法

3.4.2 基于不恢复余数的补码一位除法

3.4.3 阵列除法器

3.5 浮点运算

3.5.1 浮点数加减运算

3.5.2 浮点乘法运算

……

第4章 存储系统

第5章 指令系统

第6章 中央处理器

第7章 流水线技术概述

第8章 系统总线

第9章 输入输出系统

本书主要介绍计算机单机系统的组成原理及内部工作机制，包括计算机各大部件的工作原理、设计方法、逻辑实现及互连构成计算机整机的技术。全书共分9章，内容包括计算机系统概论、计算机中数据信息的表示方法、运算方法与运算器设计、存储系统、指令系统、控制器的工作原理与设计方法、流水线的基本概念、系统总线技术、输入输出设备及其组织结构和工作原理。本书综合了编者多年的教学经验，并借鉴吸收了国内外经典教材的优点。在内容选取上，既重点论述了经典内容，又尽可能与国际先进教材的内容接轨，并选取一些反映计算机系统新发展的部分知识。内容充实、思路清晰、概念明确、重点突出、通俗易懂，并附有大量的例题、习题和课外实践内容。本书可作为高等学校计算机及相关专业计算机组成原理课程的教材，也可作为有关专业研究生或计算机工程技术人员的参考书。

本书是编者秦磊华，吴非，莫正坤在总结多年从事计算机组成原理及相关计算机硬件系列课程理论及实践教学的基础上，借鉴并吸取国内外经典教材优点编写而成。全书共分九章，主要内容包括：计算机中数据信息的表示方法、存储系统、指令系统、控制器的工作原理与设计方法、流水线的基本概念、系统总线技术等。