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電腦組織與結構

  • 作者：編者:俞經善//郭瑩//馮月春//王佳林|責編:張瑞慶//常建麗
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302711193
  • 出版日期：2026/05/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：247
人民幣：RMB 49.5 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是電腦類專業核心基礎教材，聚焦電腦硬體系統底層工作機制，助力學生建立硬體視角下的軟體運行邏輯認知，為操作系統、嵌入式系統等後續課程築牢基礎。
    本書編寫遵循「夯實基礎、突出重點、兼顧前沿、注重實踐」理念，全書11章內容涵蓋硬體系統核心：從電腦系統概論搭建整體認知，經數字邏輯基礎築牢根基，到運算器、存儲系統、指令系統、CPU等模塊深入原理，完整呈現硬體工作流程。
    本書內容兼具理論深度與實踐價值，以「原理＋案例＋圖示」解析抽象概念，融入CISC/RISC對比、SSD技術等前沿內容，注重知識系統性。編寫團隊均富有教學與工程實踐經驗。本書適用於高校電腦本科教學，也可為硬體工程師、嵌入式開發人員提供參考。
作者介紹
編者:俞經善//郭瑩//馮月春//王佳林|責編:張瑞慶//常建麗
目錄
第1章  電腦系統概論
  1.1  電腦發展簡史
    1.1.1  電腦的定義和特性
    1.1.2  電腦的發展
  1.2  電腦體系結構
  1.3  電腦的分類與應用
    1.3.1  電腦的分類
    1.3.2  電腦的應用
  1.4  電腦系統的特點和性能指標
    1.4.1  電腦系統的特點
    1.4.2  電腦系統的主要性能指標
  習題
第2章  邏輯代數
  2.1  數制與編碼
    2.1.1  進位計數制
    2.1.2  數制的轉換
    2.1.3  二進位符號數的表示方法
    2.1.4  編碼
  2.2  邏輯代數的基本運算
    2.2.1  與（AND）運算
    2.2.2  或（OR）運算
    2.2.3  非（NOT）運算
  2.3  邏輯函數間的相等
    2.3.1  邏輯函數的定義
    2.3.2  邏輯函數的表示方法
    2.3.3  邏輯函數的相等
  2.4  邏輯代數的公理、基本定律和規則
    2.4.1  公理
    2.4.2  基本定律
    2.4.3  三個重要規則
    2.4.4  複合邏輯
  2.5  邏輯函數的標準形式
    2.5.1  最小項和最大項
    2.5.2  邏輯函數的兩種標準形式
  2.6  邏輯函數化簡
    2.6.1  代數化簡法
    2.6.2  卡諾圖化簡法
  習題
第3章  組合邏輯電路
  3.1  組合邏輯電路概述
    3.1.1  基本概念
    3.1.2  邏輯表示方法
  3.2  常用中規模集成電路
    3.2.1  編碼器
    3.2.2  解碼器
    3.2.3  數據選擇器
    3.2.4  加法器
  3.3  常用中規模集成電路的應用
  3.4  組合邏輯電路中的競爭-冒險現象
    3.4.1  競爭-冒險的概念

    3.4.2  競爭-冒險的判斷方法
    3.4.3  消除競爭-冒險的方法
  習題
第4章  時序邏輯電路
  4.1  基本雙穩態電路
  4.2  觸發器
    4.2.1  觸發器的特點和分類
    4.2.2  觸發器的電路結構和工作原理
    4.2.3  觸發器的邏輯功能
  4.3  時序邏輯電路的分析與設計
    4.3.1  時序邏輯電路的基本概念
    4.3.2  同步時序邏輯電路的分析
    4.3.3  同步時序邏輯電路的設計
  4.4  典型時序邏輯電路
    4.4.1  寄存器和移位寄存器
    4.4.2  計數器
  習題
第5章  運算方法和運算器
  5.1  移位運算
    5.1.1  移位運算的基本概念
    5.1.2  算術移位
    5.1.3  邏輯移位
    5.1.4  循環移位
    5.1.5  移位運算的硬體實現
  5.2  定點數的加法、減法運算
  5.3  定點數的乘法、除法運算
    5.3.1  原碼一位乘法
    5.3.2  補碼一位乘法
    5.3.3  陣列乘法器
    5.3.4  原碼一位除法
  5.4  定點運算器的構成
    5.4.1  算術邏輯單元
    5.4.2  寄存器組
    5.4.3  運算器的基本結構
  5.5  浮點運算
  習題
第6章  存儲系統
  6.1  存儲器概述
    6.1.1  存儲器分類
    6.1.2  存儲器的主要性能指標
    6.1.3  存儲器分級結構
  6.2  主存儲器
    6.2.1  主存的基本組成
    6.2.2  半導體存儲器
    6.2.3  並行主存儲器
    6.2.4  主存與CPU的連接
    6.2.5  主存容量的擴展
    6.2.6  存儲晶元的地址分配和片選
  6.3  高速緩衝存儲器
    6.3.1  Cache的結構及原理

    6.3.2  Cache的地址映射與替換
  6.4  輔助存儲器
    6.4.1  磁碟存儲器
    6.4.2  光碟存儲器
    6.4.3  固態硬碟存儲器
  6.5  虛擬存儲器
    6.5.1  頁式虛擬存儲器
    6.5.2  段式虛擬存儲器
    6.5.3  段頁式虛擬存儲器
    6.5.4  虛擬存儲器與Cache比較
  習題
第7章  指令系統
  7.1  指令系統概述及指令格式
    7.1.1  指令系統的定義與作用
    7.1.2  指令系統的發展
    7.1.3  CISC與RISC
  7.2  指令格式設計
    7.2.1  指令的基本信息
    7.2.2  操作碼結構
    7.2.3  地址結構
  7.3  定址方式及指令定址
    7.3.1  指令定址
    7.3.2  操作數定址方式
  7.4  MIPS指令
    7.4.1  R型指令
    7.4.2  I型指令
    7.4.3  J型指令
  7.5  MIPS體系結構
    7.5.1  MIPS體系結構發展
    7.5.2  MIPS體系結構
    7.5.3  MIPS體系結構性能考量
    7.5.4  MIPS與其他體系結構比較
  習題
第8章  中央處理器
  8.1  概述
    8.1.1  CPU的基本組成
    8.1.2  CPU的功能
    8.1.3  時序控制方式
    8.1.4  控制器分類
  8.2  CPU模型
    8.2.1  CPU設計步驟
    8.2.2  模型機的指令系統
    8.2.3  模型機的組成與數據通路
  8.3  組合邏輯控制方式
    8.3.1  組合邏輯控制器時序系統
    8.3.2  指令流程與操作時間表
    8.3.3  微命令的綜合與產生
  8.4  微程序控制方式
    8.4.1  微程序控制的基本原理
    8.4.2  微指令的編碼方式與微地址的形成方式

    8.4.3  模型機微指令格式
    8.4.4  模型機微程序設計
  8.5  典型CPU簡介
    8.5.1  Intel 8086 CPU
    8.5.2  Pentium微處理器
  習題
第9章  匯流排系統
  9.1  匯流排的基本概念和分類
    9.1.1  匯流排標準的特性
    9.1.2  匯流排的結構
    9.1.3  匯流排的性能指標
    9.1.4  匯流排的特點
    9.1.5  匯流排的分類
  9.2  匯流排系統的工作原理
    9.2.1  主設備/從設備
    9.2.2  匯流排控制器
    9.2.3  匯流排系統的工作過程
    9.2.4  匯流排介面
    9.2.5  仲裁、定時和數據傳送
  9.3  匯流排結構
    9.3.1  單匯流排結構
    9.3.2  雙匯流排結構
    9.3.3  多匯流排結構
  9.4  匯流排實例
    9.4.1  匯流排的標準化
    9.4.2  PCI匯流排
    9.4.3  ISA匯流排
    9.4.4  EISA匯流排
    9.4.5  VESA匯流排
    9.4.6  SCSI匯流排
    9.4.7  USB匯流排
    9.4.8  IEEE 1394匯流排
    9.4.9  EIA-RS-232-D匯流排
  習題
第10章  輸入/輸出系統
  10.1  輸入/輸出系統概述
    10.1.1  輸入/輸出系統的功能
    10.1.2  輸入/輸出系統的組成
    10.1.3  輸入/輸出系統的工作原理
    10.1.4  輸入/輸出系統的性能優化
  10.2  I/O方式
    10.2.1  主機與外設之間的連接方式
    10.2.2  I/O設備的編址方式
    10.2.3  數據傳送控制方式
  10.3  I/O介面
  10.4  程序查詢方式
  10.5  程序中斷方式
    10.5.1  中斷方式基本概念
    10.5.2  中斷請求
    10.5.3  中斷判優

    10.5.4  中斷處理概述
  10.6  DMA方式
    10.6.1  DMA方式基本概念
    10.6.2  DMA控制器與介面的連接
    10.6.3  DMA傳送操作過程
  習題
第11章  電腦系統結構
  11.1  電腦系統基本組成和性能指標
    11.1.1  電腦硬體系統
    11.1.2  電腦軟體系統
    11.1.3  電腦存儲層次結構
    11.1.4  電腦性能評價指標
  11.2  電腦系統設計原則與發展歷程
    11.2.1  電腦系統設計原則
    11.2.2  電腦系統發展歷程
    11.2.3  非馮·諾依曼型電腦
  11.3  並行計算與分散式計算
    11.3.1  並行計算模型
    11.3.2  分散式系統
    11.3.3  雲計算與大數據處理
    11.3.4  可重構計算和量子計算
  11.4  電腦系統結構的高級主題
    11.4.1  低功耗設計
    11.4.2  存儲與I/O技術
    11.4.3  安全性與可靠性
  習題
參考文獻

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