计算机组成原理

本书共10章，第1～6章主要讲述计算机组成的基本原理，包括计算机系统概述、计算机中的数据表示、运算方法与运算器、存储系统、指令系统、中央处理器等计算机组成的基本知识。第8章、第9章讲述总线和输入输出系统，是计算机系统与外部的接口部分。第10章讲述计算机外部设备。
第7章讲述一个模型计算机的设计实例。这一章的内容是作者所在学校教师多年来进行计算机组成原理实践教学的成果总结，是学生实验的实用电路。读者可以根据教材内容搭建一台教学模型计算机进行实验，更加深入地理解计算机组成原理。
本书参照2009年全国硕士研究生入学统一考试计算机学科专业基础课综合考试大纲编写，可以作为计算机专业大学本科及相关专业大学本科“计算机组成原理”课的教材和考研用书，也可作为计算机工程技术人员的参考书。

第1章　计算机系统概述
科学技术的发展，导致了计算机的诞生。计算机系统是一个由软件和硬件组成的复杂的自动化设备。本章从计算机的基本概念、发展历程，计算机系统的层次结构，计算机的工作过程等几个方面，简要地介绍计算机的概貌及工作原理。
　　1.1　计算机的基本概念
　　1.1.1　电子数字计算机的基本含义
电子数字计算机是一种不需要人的干预，能够自动连续地、快速地、准确地完成信息存储、数值计算、数据处理和过程控制等多种功能的电子机器。电子逻辑器件是它的物质基础，其基本功能是进行数字化信息处理，人们常称其为电子计算机或计算机。
计算机自问世以来，发展异常迅速，应用十分广泛。从尖端科学领域到人类社会生活，到处都可看到由计算机所带来的深刻变化和深远的影响。不少科学家认为：计算机的发明和应用，在人类文明史中像蒸汽机的发明一样，具有划时代的历史意义。
　　1.1.2　计算机的特点
快速性：由于计算机中使用了具有高速开关性能的电子逻辑元件和“存储程序”（StoredProgram）结构原理，这两者相结合从而获得了快速性和自动连续性。
准确性：被计算机程序加工处理的对象，除了数值量之外，还有语言、文字、图形、符号和音乐等各种各样的信息。这些信息在计算机中都是用数字化信息编码来表示的，而数字化编码技术可以用增加数位的方法来保证运算和控制的极高准确性。
逻辑性：由于计算机中常用的数字化编码是二进制编码，便于采用逻辑函数，具有逻辑判断和处理的能力。因此，它能把各种运算有机地组成复杂多变的计算机控制流程。
记忆性：计算机能够自动连续地进行工作，是因为它具有存储器。存储器能够记忆各种程序和数据，可以根据不同任务的需要，方便、灵活地进行调用：“记忆”是实现自动化工作的关键。
通用性：任何复杂而繁重的信息处理任务，计算机都能把它分解为大量的基本算术运算和逻辑操作，并通过相应的指令，按先后执行的次序组成各种程序来完成。这些程序中既有由用户编写、利用输入设备随时输入的用户程序，又有大量事先编好的由厂商提供的常驻计算机内部的系统程序和应用程序包。这些存储于计算机中的程序，可以根据不同任务的需要从存储器中调出来运行，而且非常灵活，易于变更，具有极大的通用性。
　　……