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计算机组成原理教程（第8版）（高等教育质量工程信息技术系列示范教材）

计算机组成原理教程（第8版）（高等教育质量工程信息技术系列示范教材）
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作者: 著
出版社: 清华大学出版社
2018-03
版次: 8
ISBN: 9787302492320
定价: 49.80
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 387页
字数: 610千字
正文语种: 简体中文
分类: 教材教辅考试>教辅>其他教辅>其他
5 张插图图片
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  • 本书是一种面向应用型的计算机组成原理教材。全书共分8章：第1章帮助读者快速、趣味、深刻地 

    建立计算机系统的整体概念，并介绍了现代计算机硬件的测试技术与工具；第2章介绍计算机的存储系统， 

    并介绍DRAM的内部操作对性能参数的影响；第3章介绍计算机的总线系统和主板的有关知识；第4章 

    介绍计算机的输入输出控制技术；第5章计介绍计算机的输入输出设备；第6章介绍计算机核心部件—— 

    控制器的工作原理和基本设计思想；第7章在架构层面上介绍处理器中的并行技术；第8章介绍人们在非 

    冯·诺依曼体系结构和非硅晶体元器件两个方面的探索。 

    本书概念清晰，深入浅出，取材新颖，从知识建构、启发思维和适合教学3个角度组织学习内容，同 

    时不过多依赖先修课程。经过7次修订，更贴近实际，更适合教学，可供应用型本科计算机科学与技术专 

    业、软件工程专业、信息安全专业、网络工程专业、信息管理和信息系统专业和其他相关专业教学使用， 

    也可以供有关工程技术人员和自学者使用。 目??录
    第1章  计算机系统概述    1
    1.1  计算工具自动化的形成轨迹    1
    1.1.1  算盘和算筹——软件与硬件的起源    1
    1.1.2  从提花机到巴贝奇分析机——内程序计算机模型的提出    5
    1.1.3  内动力计算机的形成轨迹    9
    1.1.4  从八卦图到布尔代数——电子数字计算机的理论基础    16
    1.1.5  冯·诺依曼电子数字计算机体系的确立    24
    1.1.6  操作系统——计算机的自我管理    28
    1.1.7  现代计算机系统结构    30
    1.1.8  自动计算机理论的再讨论    32
    1.2  0、1编码    33
    1.2.1  数字系统中的信息单位与量级    33
    1.2.2  十进制数与二进制数的转换    34
    1.2.3  八进制、十六进制和二-十进制    36
    1.2.4  原码、反码、补码和移码    37
    1.2.5  浮点数与定点数    40
    1.2.6  声音的0、1编码    42
    1.2.7  图形/图像的0、1编码    43
    1.2.8  文字的0、1编码    46
    1.2.9  指令的0、1编码与计算机程序设计语言    49
    1.2.10  数据传输中的抗干扰编码    51
    1.3  电子数字计算机的基本原理    54
    1.3.1  电子数字计算机的运算器    54
    1.3.2  计算机存储器    56
    1.3.3  计算机控制器    60
    1.3.4  总线    63
    1.3.5  计算机中的时序控制    64
    1.4  冯·诺依曼计算机体系改进    66
    1.4.1  冯·诺依曼体系的瓶颈    66
    1.4.2  并行与共享    67
    1.4.3  哈佛结构    70
    1.5  计算机性能评测    71
    1.5.1  计算机的主要性能指标    71
    1.5.2  计算机性能测试工具    76
    1.5.3  天梯图    78
    习题    79
    第2章  存储系统    83
    2.1  主存储器概述    83
    2.1.1  ROM元件    83
    2.1.2  RAM元件与存储结构    85
    2.1.3  DRAM元件与基本存储结构    88
    2.2  主存储体组织    91
    2.2.1  内存条的结构    91
    2.2.2  存储体的基本扩展方式    94
    2.2.3  Bank    95
    2.2.4  并行存储器    97
    2.2.5  并行处理机的主存储器    99
    2.2.6  存储器控制器    100
    2.3  SDRAM内部操作与性能参数    101
    2.3.1  SDRAM的主要引脚    101
    2.3.2  SDRAM的读写时序    101
    2.3.3  突发传输    104
    2.3.4  数据掩码    105
    2.3.5  DRAM的动态刷新    106
    2.3.6  芯片初始化与预充电    109
    2.3.7  RAM的一般性能参数    111
    2.3.8  DDR SDRAM芯片参数    113
    2.4  磁盘存储器    114
    2.4.1  磁表面存储原理    114
    2.4.2  硬磁盘存储器的存储结构    117
    2.4.3  磁盘格式化    118
    2.4.4  硬磁盘存储器与主机的连接    121
    2.4.5  硬磁盘存储器的技术参数    123
    2.4.6  磁盘阵列RAID    125
    2.5  光盘存储器    129
    2.5.1  光盘的技术特点与类型    129
    2.5.2  可擦写型光盘的读写原理    129
    2.5.3  光盘规格    130
    2.6  闪速存储器    133
    2.6.1  闪存的原理    134
    2.6.2  固态硬盘    134
    2.7  存储体系    136
    2.7.1  多级存储体系的建立    136
    2.7.2  多级存储体系的性能参数    138
    2.7.3  Cache-主存机制    139
    2.7.4  虚拟存储器    144
    2.8  未来记忆元件    148
    2.8.1  磁随机存取存储器    148
    2.8.2  铁电随机存取存储器    149
    2.8.3  相变随机存取存储器    149
    2.8.4  阻变随机存取存储器    150
    习题    151
    第3章  总线与主板    154
    3.1  总线的概念    154
    3.1.1  总线及其规范    154
    3.1.2  总线分类    155
    3.1.3  总线的性能指标    158
    3.1.4  标准系统总线    159
    3.2  总线的工作原理    160
    3.2.1  总线的组成与基本传输过程    160
    3.2.2  总线的争用与仲裁    161
    3.2.3  总线通信中主从之间的时序控制    164
    3.3  几种标准系统总线分析    168
    3.3.1  ISA总线    168
    3.3.2  PCI总线    169
    3.3.3  AGP总线    173
    3.3.4  PCI-Express总线    174
    3.4  几种标准I/O总线分析    175
    3.4.1  ATA与SATA总线    175
    3.4.2  SCSI与SAS总线    177
    3.4.3  USB总线    180
    3.4.4  光纤总线FC    183
    3.5  微型计算机主板    183
    3.5.1  主板的概念    183
    3.5.2  主板的组成    184
    3.5.3  主板架构及其进展    190
    3.5.4  主板选择参数    194
    3.5.5  主板整合技术    196
    3.5.6  智慧型主板    196
    习题    199
    第4章  I/O接口与数据交换控制    201
    4.1  I/O接口    201
    4.1.1  影响I/O设备与计算机连接的主要因素    201
    4.1.2  I/O接口的功能与类型    203
    4.1.3  I/O接口的一般结构    203
    4.1.4  缓冲    204
    4.1.5  I/O端口及其编址    206
    4.2  I/O过程的程序直接控制    207
    4.2.1  I/O过程的程序无条件传送控制方式    207
    4.2.2  I/O过程的程序查询传送方式    208
    4.3  I/O过程的程序中断控制    209
    4.3.1  程序中断控制的核心概念    209
    4.3.2  中断关键技术    212
    4.3.3  中断接口    216
    4.3.4  多重中断    218
    4.4  I/O数据传送的DMA控制    218
    4.4.1  DMA的基本概念    218
    4.4.2  DMA与CPU共享存储器冲突的解决方案    219
    4.4.3  DMA控制器    221
    4.4.4  DMA传送过程    222
    4.4.5  DMA方式与中断方式的比较    224
    4.5  I/O过程的通道控制    225
    4.5.1  通道控制及其特点    225
    4.5.2  通道控制原理    227
    4.5.3  通道类型    229
    习题    230
    第5章  计算机输入输出设备    233
    5.1  计算机输入输出设备概述    233
    5.1.1  计算机人-机界面技术的进步    233
    5.1.2  I/O设备的分类    235
    5.1.3  绿色计算机设备    236
    5.2  键盘与鼠标    237
    5.2.1  物理键盘及其原理    237
    5.2.2  键盘布局类型    238
    5.2.3  软键盘    239
    5.2.4  虚拟激光键盘    240
    5.2.5  鼠标    240
    5.3  打印设备    241
    5.3.1  打印设备及其分类    241
    5.3.2  打印机的基本性能指标    242
    5.3.3  喷墨打印机    243
    5.3.4  激光打印机    245
    5.3.5  3D打印机    247
    5.3.6  4D打印机    250
    5.4  显示器    251
    5.4.1  平板显示器的基本原理    252
    5.4.2  图像显示关键技术    255
    5.4.3  平板显示器的技术指标    256
    5.4.4  触摸屏    258
    5.5  虚拟现实、增强现实与现实虚拟    260
    5.5.1  虚拟现实    260
    5.5.2  增强现实    262
    5.5.3  现实虚拟、混合现实与介导现实    265
    5.6  I/O设备适配器    266
    5.6.1  显示适配器    267
    5.6.2  声卡    270
    5.6.3  网络适配器    272
    5.7  设备驱动程序与BIOS    274
    5.7.1  设备驱动程序    274
    5.7.2  ROM BIOS    277
    习题    279
    第6章  控制器逻辑    281
    6.1  处理器的外特性——指令系统    281
    6.1.1  指令系统与汇编语言概述    281
    6.1.2  寻址方式    284
    6.1.3  Intel 8086指令简介    289
    6.1.4  CISC与RISC    296
    6.1.5  指令系统的设计内容    301
    6.2  组合逻辑控制器    301
    6.2.1  指令的微操作分析    302
    6.2.2  指令的时序控制与时序部件    304
    6.2.3  组合逻辑控制器设计举例    306
    6.3  微程序控制器    308
    6.3.1  概述    308
    6.3.2  微程序操作控制部件的组成    309
    6.3.3  微程序操作控制部件设计举例    310
    习题    312
  • 内容简介:
    本书是一种面向应用型的计算机组成原理教材。全书共分8章：第1章帮助读者快速、趣味、深刻地 

    建立计算机系统的整体概念，并介绍了现代计算机硬件的测试技术与工具；第2章介绍计算机的存储系统， 

    并介绍DRAM的内部操作对性能参数的影响；第3章介绍计算机的总线系统和主板的有关知识；第4章 

    介绍计算机的输入输出控制技术；第5章计介绍计算机的输入输出设备；第6章介绍计算机核心部件—— 

    控制器的工作原理和基本设计思想；第7章在架构层面上介绍处理器中的并行技术；第8章介绍人们在非 

    冯·诺依曼体系结构和非硅晶体元器件两个方面的探索。 

    本书概念清晰，深入浅出，取材新颖，从知识建构、启发思维和适合教学3个角度组织学习内容，同 

    时不过多依赖先修课程。经过7次修订，更贴近实际，更适合教学，可供应用型本科计算机科学与技术专 

    业、软件工程专业、信息安全专业、网络工程专业、信息管理和信息系统专业和其他相关专业教学使用， 

    也可以供有关工程技术人员和自学者使用。
  • 目录:
    目??录
    第1章  计算机系统概述    1
    1.1  计算工具自动化的形成轨迹    1
    1.1.1  算盘和算筹——软件与硬件的起源    1
    1.1.2  从提花机到巴贝奇分析机——内程序计算机模型的提出    5
    1.1.3  内动力计算机的形成轨迹    9
    1.1.4  从八卦图到布尔代数——电子数字计算机的理论基础    16
    1.1.5  冯·诺依曼电子数字计算机体系的确立    24
    1.1.6  操作系统——计算机的自我管理    28
    1.1.7  现代计算机系统结构    30
    1.1.8  自动计算机理论的再讨论    32
    1.2  0、1编码    33
    1.2.1  数字系统中的信息单位与量级    33
    1.2.2  十进制数与二进制数的转换    34
    1.2.3  八进制、十六进制和二-十进制    36
    1.2.4  原码、反码、补码和移码    37
    1.2.5  浮点数与定点数    40
    1.2.6  声音的0、1编码    42
    1.2.7  图形/图像的0、1编码    43
    1.2.8  文字的0、1编码    46
    1.2.9  指令的0、1编码与计算机程序设计语言    49
    1.2.10  数据传输中的抗干扰编码    51
    1.3  电子数字计算机的基本原理    54
    1.3.1  电子数字计算机的运算器    54
    1.3.2  计算机存储器    56
    1.3.3  计算机控制器    60
    1.3.4  总线    63
    1.3.5  计算机中的时序控制    64
    1.4  冯·诺依曼计算机体系改进    66
    1.4.1  冯·诺依曼体系的瓶颈    66
    1.4.2  并行与共享    67
    1.4.3  哈佛结构    70
    1.5  计算机性能评测    71
    1.5.1  计算机的主要性能指标    71
    1.5.2  计算机性能测试工具    76
    1.5.3  天梯图    78
    习题    79
    第2章  存储系统    83
    2.1  主存储器概述    83
    2.1.1  ROM元件    83
    2.1.2  RAM元件与存储结构    85
    2.1.3  DRAM元件与基本存储结构    88
    2.2  主存储体组织    91
    2.2.1  内存条的结构    91
    2.2.2  存储体的基本扩展方式    94
    2.2.3  Bank    95
    2.2.4  并行存储器    97
    2.2.5  并行处理机的主存储器    99
    2.2.6  存储器控制器    100
    2.3  SDRAM内部操作与性能参数    101
    2.3.1  SDRAM的主要引脚    101
    2.3.2  SDRAM的读写时序    101
    2.3.3  突发传输    104
    2.3.4  数据掩码    105
    2.3.5  DRAM的动态刷新    106
    2.3.6  芯片初始化与预充电    109
    2.3.7  RAM的一般性能参数    111
    2.3.8  DDR SDRAM芯片参数    113
    2.4  磁盘存储器    114
    2.4.1  磁表面存储原理    114
    2.4.2  硬磁盘存储器的存储结构    117
    2.4.3  磁盘格式化    118
    2.4.4  硬磁盘存储器与主机的连接    121
    2.4.5  硬磁盘存储器的技术参数    123
    2.4.6  磁盘阵列RAID    125
    2.5  光盘存储器    129
    2.5.1  光盘的技术特点与类型    129
    2.5.2  可擦写型光盘的读写原理    129
    2.5.3  光盘规格    130
    2.6  闪速存储器    133
    2.6.1  闪存的原理    134
    2.6.2  固态硬盘    134
    2.7  存储体系    136
    2.7.1  多级存储体系的建立    136
    2.7.2  多级存储体系的性能参数    138
    2.7.3  Cache-主存机制    139
    2.7.4  虚拟存储器    144
    2.8  未来记忆元件    148
    2.8.1  磁随机存取存储器    148
    2.8.2  铁电随机存取存储器    149
    2.8.3  相变随机存取存储器    149
    2.8.4  阻变随机存取存储器    150
    习题    151
    第3章  总线与主板    154
    3.1  总线的概念    154
    3.1.1  总线及其规范    154
    3.1.2  总线分类    155
    3.1.3  总线的性能指标    158
    3.1.4  标准系统总线    159
    3.2  总线的工作原理    160
    3.2.1  总线的组成与基本传输过程    160
    3.2.2  总线的争用与仲裁    161
    3.2.3  总线通信中主从之间的时序控制    164
    3.3  几种标准系统总线分析    168
    3.3.1  ISA总线    168
    3.3.2  PCI总线    169
    3.3.3  AGP总线    173
    3.3.4  PCI-Express总线    174
    3.4  几种标准I/O总线分析    175
    3.4.1  ATA与SATA总线    175
    3.4.2  SCSI与SAS总线    177
    3.4.3  USB总线    180
    3.4.4  光纤总线FC    183
    3.5  微型计算机主板    183
    3.5.1  主板的概念    183
    3.5.2  主板的组成    184
    3.5.3  主板架构及其进展    190
    3.5.4  主板选择参数    194
    3.5.5  主板整合技术    196
    3.5.6  智慧型主板    196
    习题    199
    第4章  I/O接口与数据交换控制    201
    4.1  I/O接口    201
    4.1.1  影响I/O设备与计算机连接的主要因素    201
    4.1.2  I/O接口的功能与类型    203
    4.1.3  I/O接口的一般结构    203
    4.1.4  缓冲    204
    4.1.5  I/O端口及其编址    206
    4.2  I/O过程的程序直接控制    207
    4.2.1  I/O过程的程序无条件传送控制方式    207
    4.2.2  I/O过程的程序查询传送方式    208
    4.3  I/O过程的程序中断控制    209
    4.3.1  程序中断控制的核心概念    209
    4.3.2  中断关键技术    212
    4.3.3  中断接口    216
    4.3.4  多重中断    218
    4.4  I/O数据传送的DMA控制    218
    4.4.1  DMA的基本概念    218
    4.4.2  DMA与CPU共享存储器冲突的解决方案    219
    4.4.3  DMA控制器    221
    4.4.4  DMA传送过程    222
    4.4.5  DMA方式与中断方式的比较    224
    4.5  I/O过程的通道控制    225
    4.5.1  通道控制及其特点    225
    4.5.2  通道控制原理    227
    4.5.3  通道类型    229
    习题    230
    第5章  计算机输入输出设备    233
    5.1  计算机输入输出设备概述    233
    5.1.1  计算机人-机界面技术的进步    233
    5.1.2  I/O设备的分类    235
    5.1.3  绿色计算机设备    236
    5.2  键盘与鼠标    237
    5.2.1  物理键盘及其原理    237
    5.2.2  键盘布局类型    238
    5.2.3  软键盘    239
    5.2.4  虚拟激光键盘    240
    5.2.5  鼠标    240
    5.3  打印设备    241
    5.3.1  打印设备及其分类    241
    5.3.2  打印机的基本性能指标    242
    5.3.3  喷墨打印机    243
    5.3.4  激光打印机    245
    5.3.5  3D打印机    247
    5.3.6  4D打印机    250
    5.4  显示器    251
    5.4.1  平板显示器的基本原理    252
    5.4.2  图像显示关键技术    255
    5.4.3  平板显示器的技术指标    256
    5.4.4  触摸屏    258
    5.5  虚拟现实、增强现实与现实虚拟    260
    5.5.1  虚拟现实    260
    5.5.2  增强现实    262
    5.5.3  现实虚拟、混合现实与介导现实    265
    5.6  I/O设备适配器    266
    5.6.1  显示适配器    267
    5.6.2  声卡    270
    5.6.3  网络适配器    272
    5.7  设备驱动程序与BIOS    274
    5.7.1  设备驱动程序    274
    5.7.2  ROM BIOS    277
    习题    279
    第6章  控制器逻辑    281
    6.1  处理器的外特性——指令系统    281
    6.1.1  指令系统与汇编语言概述    281
    6.1.2  寻址方式    284
    6.1.3  Intel 8086指令简介    289
    6.1.4  CISC与RISC    296
    6.1.5  指令系统的设计内容    301
    6.2  组合逻辑控制器    301
    6.2.1  指令的微操作分析    302
    6.2.2  指令的时序控制与时序部件    304
    6.2.3  组合逻辑控制器设计举例    306
    6.3  微程序控制器    308
    6.3.1  概述    308
    6.3.2  微程序操作控制部件的组成    309
    6.3.3  微程序操作控制部件设计举例    310
    习题    312
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