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本书是“十二五”普通高 等教育本科 规划教材 。本书 版被列为“面向21 世纪课程教材”，是 高等学校计算机科学与技术 教学指导委员会组织编写的 “体系结构-组成原理-微机 技术”系列教材之一，是 2005年 精品课程主讲 教材，于2002年获普通高 等学校 教材二等奖。

本书通过对一台实际计 算机的剖析，使读者 深入 地理解总线是如何将计算机 各大部件互连成整机的。全 书共分为4篇，第1篇（ 、2章）介绍计算机的基本 组成、发展及应用；第2篇 （第3～5章）介绍系统总线 、存储器（包括主存储器、 高速缓冲存储器和辅助存储 器）和输入输出系统；第3 篇（第6～8章）介绍CPU的 特性、结构和功能，包括计 算机的算术逻辑单元、指令 系统、指令流水、RISC技 术及中断系统；第4篇（第9 、10章）介绍控制单元的功 能和设计，包括时序系统以 及采用组合逻辑和微程序设 计控制单元的设计思想与实 现措施。每章后均附有思考 题与习题。

本书概念清楚，通俗易 懂，书中举例力求与当代计 算机技术相结合，可作为高 等学校计算机专业教材，也 可作为其他科技人员的参考 书。

第1篇 概论

第1章 计算机系统概论

1.1 计算机系统简介

1.1.1 计算机的软硬件概念

1.1.2 计算机系统的层次结构

1.1.3 计算机组成和计算机体系结构

1.2 计算机的基本组成

1.2.1 冯·诺依曼计算机的特点

1.2.2 计算机的硬件框图

1.2.3 计算机的工作步骤

1.3 计算机硬件的主要技术指标

1.3.1 机器字长

1.3.2 存储容量

1.3.3 运算速度

1.4 本书结构

思考题与习题

第2章 计算机的发展及应用

2.1 计算机的发展史

2.1.1 计算机的产生和发展

2.1.2 微型计算机的出现和发展

2.1.3 软件技术的兴起和发展

2.2 计算机的应用

2.2.1 科学计算和数据处理

2.2.2 工业控制和实时控制

2.2.3 网络技术的应用

2.2.4 虚拟现实

2.2.5 办公自动化和管理信息系统

2.2.6 CAD/CAM/CIMS

2.2.7 多媒体技术

2.2.8 人工智能

2.3 计算机的展望

思考题与习题

第2篇 计算机系统的硬件结构

第3章 系统总线

3.1 总线的基本概念

3.2 总线的分类

3.2.1 片内总线

3.2.2 系统总线

3.2.3 通信，总线

3.3 总线特性及性能指标

3.3.1 总线特性

3.3.2 总线性能指标

3.3.3 总线标准

3.4 总线结构

3.4.1 单总线结构

……

第4章 存储器

第5章 输入输出系统

第3篇 中央处理器

第6章 计算机的运算方法

......

唐朔飞，哈尔滨工业大学及计算机科学与技术学院教授。2003年评为首届黑龙江省和哈尔滨工业大学教学名师，2006年获第二届 教学名师奖。长期从事计算机科学与技术的教学和研究工作。从教43年来，绘计算机专业27届4600余名学生讲授“计算机组成原理”课程。自1986年获哈尔滨工业大学首届教学一等奖后，又获得各级各类教学奖励20多次，1997年获第二届全国普通高等学校 计算机辅助教学软件二等奖和全国高等学校工科 CAI软件一等奖，2000年获黑龙江省教学成果一等奖。独立编著教材五本，其中《电子数字计算机原理》1989年获“黑龙江省普通高等学校 教材二等奖”，面向21世纪课程教材《计算机组成原理》2002年获 “全国普通高等学校 教材二等奖”，以该教材为核心的“计算机组成原理”课程2005年被评为 精品课程。主要研究领域为计算机体系结构、并行处理。先后主持完成了 863项目、航天基金项目、博士点基金项目各一项，参加并完成省部级科研项目10多项，目前在研 自然科学基金项目，发表论文50多篇。

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任何一种编码是否具有检测能力和纠错能力，都与编码的最小距离有关。

芯片容量=2的地址线次幂*数据线

现在任何瞬间只能接受一个中断源的请求

A.计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成

B.指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访

C.指令和数据均用二进制数表示。

D.指令由操作码(操作的性质)和地址码(操作数在存储器中的位置)组成

E.指令在存储器内按顺序存放

F.机器以运算器为中心

1945 年 von Neumann 提出存储概念，以此为基本的各类计算机通称为“冯 诺依曼”机

特点：

* 计算机由：运算器、存储器、控制器、输入输出设备五大部件组成

* 指令与数据以同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访

* 指令和数据均用二进制表示

* 指令由操作码和地址码组成，操作码表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置

* 指令在存储器内按顺序存放。通常，指令是按顺序存放的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。

* 机器以运行器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成

图中各部件的功能如下：

运算器用来完成算术运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内。

存储器用来存放数据和程序。

控制器用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果。输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式，常见的有键盘、鼠标等。

输出设备可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式，如打印机输出、显示器输出等计算机的五大部件（又称五大子系统）在控制器的统一指挥下，有条不紊地自动工作

由于运算器和控制器在逻辑关系和电路结构上联系十分紧密，尤其在大规模集成电路制作工艺出现后，这两大部件往往集成在同一芯片上，因此，通常将它们合起来统称为中央处理器（ Central Processing Unit，CPU）。把输入设备与输出设备简称为/0设备（ Input/ Output Equip-ment）。

这样，现代计算机可认为由三大部分组成：CPU，I/O设备及主存储器（ Main Memory，MM），如图1。9所示。CPU与主存储器合起来又可称为主机，I/0设备又可称为外部设备。

书籍介绍

本书是“十二五”普通高 等教育本科 规划教材 。本书 版被列为“面向21 世纪课程教材”，是 高等学校计算机科学与技术 教学指导委员会组织编写的 “体系结构-组成原理-微机 技术”系列教材之一，是 2005年 精品课程主讲 教材，于2002年获普通高 等学校 教材二等奖。

本书通过对一台实际计 算机的剖析，使读者 深入 地理解总线是如何将计算机 各大部件互连成整机的。全 书共分为4篇，第1篇（ 、2章）介绍计算机的基本 组成、发展及应用；第2篇 （第3～5章）介绍系统总线 、存储器（包括主存储器、 高速缓冲存储器和辅助存储 器）和输入输出系统；第3 篇（第6～8章）介绍CPU的 特性、结构和功能，包括计 算机的算术逻辑单元、指令 系统、指令流水、RISC技 术及中断系统；第4篇（第9 、10章）介绍控制单元的功 能和设计，包括时序系统以 及采用组合逻辑和微程序设 计控制单元的设计思想与实 现措施。每章后均附有思考 题与习题。

本书概念清楚，通俗易 懂，书中举例力求与当代计 算机技术相结合，可作为高 等学校计算机专业教材，也 可作为其他科技人员的参考 书。