本书系统地介绍了计算机的基本组成原理和内部工作机制，内容主要包括：计算机系统概论、运算基础、数值的机器运算、存储系统和结构、指令系统、中央处理器、I/O接口、外围设备、总线和计算机硬件系统举例——PC主板和处理器芯片。书中各章都给出一些例题帮助读者进一步理解和掌握基本概念及各部件的工作原理，而且每章后都附有适量的习题。

目录第2版前言第1版前言教学建议第1章　计算机系统概论11.1　计算机系统发展简史11.1.1　计算机11.1.2　电子计算机41.2　电子计算机硬件的主要组成部分91.2.1　运算器91.2.2　控制器101.2.3　存储器101.2.4　输入设备101.2.5　输出设备101.3　电子计算机系统的主要技术指标11 1.3.1　字长11 1.3.2　运算速度11 1.3.3　存储容量11 1.3.4　主频121.4　软件概述121.4.1　软件及其分类121.4.2　对“软件”的完整理解131.4.3　语言处理程序141.5　计算机系统层次结构161.6　计算机的应用181.6.1　数值计算181.6.2　数据处理 181.6.3　计算机控制181.6.4　计算机辅助设计/计算机辅助制造191.6.5　人工智能19习题119第2章　运算基础——数值的机器级表示202.1　数制202.1.1　十进制数制202.1.2　二进制数制212.1.3　二进制数与十进制数之间的转换222.1.4　十六进制数制232.2　机器数与真值——带符号数与不带符号数的表示252.2.1　机器数与真值252.2.2　带符号数的表示法252.3　定点表示法与浮点表示法282.3.1　定点表示法282.3.2　浮点表示法282.4　二进制信息编码292.4.1　BCD码（二十进制码）292.4.2　ASCII码302.5　汉字编码312.5.1　汉字的输入编码322.5.2　国标码与汉字机内码322.5.3　汉字字模码322.6　校验码322.6.1　几个基本概念322.6.2　奇偶校验码33　　　*2.6.3　循环冗余校验码36习题239第3章　数值的机器运算403.1　定点数的加、减法运算和加、减法电路的实现403.1.1　定点数的加减运算403.1.2　从半加器到算术逻辑部件ALU43　*3.2　定点数的乘、除法运算和乘、除法电路的实现513.2.1　定点数的乘法运算和乘法电路的实现513.2.2　定点数的除法运算和除法电路的实现583.3　逻辑运算633.3.1　“与”、“或”和“非”运算633.3.2　“异或”运算643.4　定点运算器的基本结构与工作原理653.4.1　移位电路663.4.2　定点运算的主要组成663.5　浮点数运算和浮点数运算器的实现673.5.1　二进制数的浮点运算673.5.2　浮点运算器的基本结构71习题373第4章　存储系统和结构764.1　存储系统的组成764.1.1　存储器的分类764.1.2　主存764.1.3　辅存784.2　主存的组织与操作784.2.1　半导体存储器的基本结构784.2.2　存储器中的数据组织794.2.3　半导体存储器的主要技术指标794.2.4　半导体存储器芯片的发展804.2.5　主存储器的组织824.2.6　多体交叉存储技术864.3　存储系统的层次结构874.4　高速缓冲存储器884.4.1　Cache的工作原理884.4.2　主存与Cache之间的地址映像894.4.3　直接映像904.4.4　全相联映像944.4.5　组相联映像974.4.6　替换策略和更新策略994.5　虚拟存储器1014.5.1　虚拟存储器的基本概念1014.5.2　页式虚拟存储器1024.5.3　段式虚拟存储器1034.5.4　段页式虚拟存储器1044.5.5　快表技术105习题4106第5章　指令系统1105.1　指令与指令系统1105.1.1　指令格式1105.1.2　寻址方式1145.2　两类指令系统1185.2.1　80X86系列处理器的指令系统1185.2.2　MIPS处理器的指令系统1205.3　指令流程1235.3.1　指令执行过程1235.3.2　3种周期1245.3.3　两种典型的CPU结构类型1245.3.4　指令流程举例1——单总线结构CPU1285.3.5　指令流程举例2——专用通路结构CPU130习题5133第6章　中央处理器1356.1　中央处理器的功能与组成1356.1.1　中央处理器的组成1356.1.2　中央处理器的功能1366.1.3　控制器的组成1366.2　硬连线控制器1376.2.1　硬连线控制器概述1376.2.2　硬连线控制器的结构1386.2.3　硬连线控制器的设计步骤1406.3　微程序控制器1406.3.1　微程序控制器概述1406.3.2　微程序控制器的基本结构1416.3.3　微程序设计技术1426.4　中断与异常处理1486.4.1　中断与异常的定义1486.4.2　中断处理过程1496.4.3　中断优先级1516.4.4　中断的嵌套1546.5　中央处理器中流水线技术的基本概念1546.5.1　并行性的概念1546.5.2　指令的3种解释方式1576.5.3　流水线技术的特点1606.5.4　流水线中的相关性1616.5.5　流水线的性能指标1616.5.6　流水线举例——MIPS R4000163习题6164第7章　I/O接口与外围设备1657.1　外围设备1657.2　常用输入设备和输出设备1657.2.1　键盘1667.2.2　鼠标1677.2.3　扫描仪1687.2.4　触摸屏1687.2.5　打印机1697.2.6　显示器1717.3　外存储器1747.3.1　磁盘存储器1747.3.2　磁带存储器1777.3.3　RAID1787.3.4　光盘存储器1827.3.5　U盘存储器1877.4　外围设备与主机的定时方式和信息交换方式1887.4.1　程序控制传送方式1887.4.2　DMA传送方式1937.4.3　通道传送方式1957.5　图形用户界面1977.5.1　人机交互技术1977.5.2　图形用户界面概述199习题7204第8章　总线2068.1　总线概述2068.1.1　总线和总线标准2068.1.2　总线的分类2078.2　总线通信协议、总线仲裁和总线负载能力2098.2.1　总线传输周期2098.2.2　总线通信协议2098.2.3　总线仲裁2118.2.4　总线负载能力2138.3　实用总线标准2148.3.1　PCI总线2148.3.2　RS-232C总线2238.3.3　IEEE-488总线2268.3.4　IDE/ATA总线2268.3.5　SCSI总线2298.3.6　USB总线2318.3.7　IEEE 1394总线236习题8237第9章　计算机硬件系统举例——PC主板和CPU2389.1　PC主板2389.1.1　主板概述2399.1.2　主板上的插座和插槽2409.1.3　主板的外设接口2429.2　芯片组2439.2.1　芯片组的功能2439.2.2　南北桥结构与Hub结构2449.3　从32位微处理器到多核处理器2459.3.1　32位微处理器2459.3.2　64位微处理器2559.3.3　多核芯片258习题9268参考文献269