本书是一本面向高等职业教育、高等专科教育和成人高等教育的计算机原理教材，也可作为计算机工程技术人员的参考书。全书系统地介绍了计算机的基本组成和工作原理。全书共分为9章，内容包括：计算机系统概论、计算机中数据的表示方法、运算方法与运算部件、存储系统、指令系统、中央处理器、系统总线、计算机外围设备和输入输出系统。

本书是高职高专院校计算机及其相关专业学习计算机原理的教材。本书系统地介绍了计算机的基本组成和工作原理。全书共分为9章，内容包括：计算机系统概论、计算机中数据的表示方法、运算方法与运算部件、存储系统、指令系统、中央处理器、系统总线、计算机外围设备和输入输出系统。

本书内容全面、概念清楚、重点突出，内容组织循序渐进、深入浅出、系统性强；为了方便学生理解掌握所学的知识，本书列举了大量的实例加以说明。在编写过程中，注重基础知识、基本原理和基本技能的讲解。本书既是高职高专院校计算机及其相关专业学习计算机原理的教材，也可供从事计算机事业的工程技术人员参考。

第1章 计算机系统概论

 1-1 计算机的发展与应用

1-1-1 计算机的发展简史

1-1-2 计算机的发展趋势

1-1-3 计算机的分类

1-1-4 计算机的应用

 1-2 计算机的硬件系统

1-2-1 计算机硬件的基本组成

1-2-2 计算机的总线结构

 1-3 计算机的软件系统

1-3-1 计算机软件的基本概念

1-3-2 计算机软件的分类

1-3-3 操作系统的基本功能

1-3-4 计算机的语言

 1-4 计算机系统的层次结构

1-4-1 硬件与软件的关系

1-4-2 计算机系统的层次结构

 1-5 计算机的性能指标

 本章小结

 练习1

第2章 计算机中数据的表示方法

 2-1 计数制及其相互转换

2-1-1 二进制数及其特点

2-1-2 计算机中采用二进制数的原因

2-1-3 八进制数和十六进制数

2-1-4 计数制的相互转换

 2-2 数值型数据的表示方法

2-2-1 机器数和真值

2-2-2 带符号数的表示方法

2-2-3 定点数和浮点数及其表示方法

 2-3 计算机中的编码

2-3-1 字符的编码

2-3-2 十进制数字的编码

2-3-3 汉字的编码

 2-4 其他信息的表示方法

2-4-1 语音的计算机表示方法

2-4-2 图像的计算机表示方法

2-4-3 图形的计算机表示方法

 2-5 数据校验码

2-5-1 奇偶校验码

2-5-2 交叉校验码

2-5-3 循环冗余校验码

2-5-4 海明校验码

 本章小结

 练习2

第3章 运算方法和运算部件

 3-1 算术逻辑运算基础

3-1-1 定点数的加减法运算

3-1-2 溢出及其判别方法

3-1-3 移位

3-1-4 十进制数的运算

3-1-5 逻辑运算

 3-2 算术逻辑运算单元(ALU)

3-2-1 加法单元电路

3-2-2 串行加法器和并行加法器

3-2-3 并行加法器的进位链

3-2-4 ALU举例

 3-3 定点数乘法运算

3-3-1 无符号数一位乘法

3-3-2 带符号数一位乘法

 3-4 定点除法运算

3-4-1 无符号数一位除法

3-4-2 带符号数一位除法

 3-5 浮点数运算

3-5-1 浮点数的加减法运算

3-5-2 浮点数的乘除法运算

3-5-3 浮点数运算器

 本章小结

 练习3

第4章 存储系统

 4-1 存储系统的组织

4-1-1 存储系统的层次结构

4-1-2 存储器的分类

 4-2 随机读写存储器

4-2-1 静态存储器(SRAM)

4-2-2 动态存储器(DRAM)

4-2-3 主存储器的组织

4-2-4 高性能主存储器

 4-3 只读存储器和闪速存储器

4-3-1 只读存储器

4-3-2 闪速存储器

 4-4 堆栈

4-4-1 串联堆栈

4-4-2 存储器堆栈

 4-5 高速缓冲存储器(Cache)

4-5-1 Cache存储器的基本原理

4-5-2 主存与Cache的地址映射

4-5-3 替换算法

4-5-4 Cache存储器的读/写过程

4-5-5 多层次Cache存储器

4-5-6 奔腾：PC的Cache

 4-6 虚拟存储器

4-6-1 虚拟存储器的基本概念

4-6-2 页式虚拟存储器

4-6-3 段式虚拟存储器

4-6-4 段页式虚拟存储器

4-6-5 虚拟存储器工作的全过程

4-6-6 虚拟存储器举例(Pentium机的虚拟存储器)

 4-7 存储保护

4-7-1 存储区域保护

4-7-2 访问方式保护

 本章小结

 练习4

第5章 指令系统

 5-1 指令系统的发展与性能要求

5-1-1 指令系统的发展

5-1-2 指令系统的性能要求

5-1-3 指令与计算机语言的关系

 5-2 指令格式

5-2-1 指令包含的信息及格式

5-2-2 指令操作码的扩展技术

5-2-3 指令长度与字长的关系

 5-3 寻址方式

5-3-1 操作数的寻址方式

5-3-2 寻址方式举例(Pentium CPU的寻址方式)

 5-4 指令类型

 5-5 CISC和RISC

5-5-1 CISC

5-5-2 RISC的产生与发展

5-5-3 RISC的特点

 5-6 指令系统举例(Pentium CP[J的指令系统)

 本章小结

 练习5

第6章 中央处理器

 6-1 CPU的功能及组成

6-1-1 CPU的功能

6-1-2 CPU的组成

6-1-3 CPU中的主要寄存器

6-1-4 操作控制器

 6-2 指令的执行过程

6-2-1 指令周期

6-2-2 不需访问主存指令的指令周期

6-2-3 直接访问主存指令的指令周期

6-2-4 间接访问主存指令的指令周期

6-2-5 程序控制指令的指令周期

6-2-6 指令周期流程图

 6-3 时序部件

6-3-1 节拍电位与节拍脉冲

6-3-2 脉冲源

  *6-3-3 节拍信号发生器

 6-4 微操作控制器

6-4-1 微程序控制器

  *6-4-2 硬布线控制器

 6-5 流水CPU

6-5-1 基本概念

6-5-2 流水线分类

*6-6 多媒体CPU

 6-7 CPU结构举例

6-7-1 8086 CPU

6-7-2 80386 CPU

  *6-7-3 Pentium微处理器

 本章小结

 练习6

第7章 总线系统

 7-1 总线与总线结构

7-1-1 总线的基本概念

7-1-2 总线的连接方式

7-1-3 总线的内部结构

7-1-4 总线结构对计算机系统性能的影响

 7-2 总线接口

7-2-1 总线接口的基本概念

7-2-2 总线的控制与通信

7-2-3 总线的信息传送模式

 7-3 PCI总线

7-3-1 PCI总线的信号

7-3-2 PCI总线的操作时序

 本章小结

 练习7

第8章 计算机的外围设备

 8-1 计算机外围设备概述

8-1-1 外围设备的分类

8-1-2 外围设备的一般功能

 8-2 输入设备

8-2-1 键盘

8-2-2 鼠标

8-2-3 图像输入设备

8-2-4 触摸屏

 8-3 输出设备——显示器

8-3-1 显示设备的分类与相关概念

8-3-2 字符显示器

8-3-3 图形和图像显示

 8-4 输出设备——打印机

8-4-1 点阵式打印机

8-4-2 喷墨打印机

8-4-3 激光打印机

8-4-4 打印机的发展趋势

 8-5 磁记录的基本原理与记录方式

8-5-1 磁记录的基本原理

8-5-2 磁记录介质与磁头

8-5-3 磁记录方式

 8-6 硬磁盘存储设备

8-6-1 硬磁盘存储器的结构与分类

8-6-2 硬磁盘驱动器及硬磁盘控制器

8-6-3 硬磁盘存储器的技术指标

 8-7 软磁盘存储器

8-7-1 软磁盘片及记录格式

8-7-2 软磁盘驱动器和控制器

 8-8 磁带存储设备

8-8-1 磁带机的结构

8-8-2 磁带的记录格式

 8-9 光盘存储设备

8-9-1 光盘存储器的种类

8-9-2 光盘的读写原理

8-9-3 光盘存储器的组成

 本章小结

 练习8

第9章 输入输出系统

 9-1 输入输出(I/O)系统概论

9-1-1 输入输出设备的编址

9-1-2 I/O接口(设备控制器)的功能与分类

9-1-3 I/O数据传送控制方式

 9-2 直接程序控制方式

 9-3 程序中断输入输出方式

9-3-1 中断及其应用

9-3-2 中断的产生和响应

9-3-3 中断响应和中断处理

9-3-4 程序中断设备接口的组成和工作原理

 9-4 DMA输入输出方式

9-4-1 DMA三种工作方式

9-4-2 DMA控制器组成

9-4-3 DMA传送过程

 9-5 通道控制方式和外围处理机方式

9-5-1 I/O通道的基本概念

9-5-2 I/O通道的种类

9-5-3 通道型：I/O处理机(10P)和外围处理机

 本章小结

 练习9