本书是一本面向应用的计算机组成原理教程。全书共8章：第l章趣味并深刻地引导读者建立计算机系统的整体框架；第2章介绍计算机的存储系统；第3章介绍计算机输入输出设备；第4章介绍I/O接口与I/O过程控制；第5章介绍总线与主板；第6章介绍计算机核心部件——控制器的工作原理和基本设计方法；第7章在架构层面介绍处理器中的并行技术；第8章从体系结构和元器件两方面介绍计算机的发展趋势。
本书结构清晰、概念严谨、取材新颖、深入浅出，从知识构建、启发思维和适合教学的角度组织学习内容，同时不过多依赖先修课程。经过8次修订，更加适合教学，可供应用型本科计算机科学与技术专业、软件工程专业、信息安全专业、网络工程专业、信息管理和信息系统专业和其他相关专业使用，也可供有关工程技术人员和自学者参考。

张基温，研究和教学领域涉及计算机科学与技术、信息管理、信息经济学、电子政务与电子商务、新媒体、服务科学，发表论文百余篇，出版著作百余种；先后担任名古屋大学访问学者，山西财经大学、江南大学、华东政法大学、福建工程学院、晋城学院、广西职业技术学院等多所大学的专职、客座或兼职教授，北京大学博雅方略城市发展与信息化研究中心研究员，南京大学出版社总编顾问，太原高新技术区IT研究院实验室主任，山西省紧缺人才专家委员会副主任等职，中国信息经济学会常务理事，全国高等院校计算机基础教育研究会常务理事兼课程建设委员会副主任，中国计算机学会教育专业委员会委员，教育部NIT考试委员会委员，江苏省计算机基础教学指导委员会委员，山西省新世纪专家学者协会副会长；为清华大学出版社、电子工业出版社、中国水利水电出版社、南京大学出版社等出版社主编了信息管理与信息系统专业、计算机实验与实践、大学生信息素养等多个系列教材。在面向过程程序设计教学领域，从20世纪80年代初就开始进行有关研究和改革，尝试将软件工程方法和算法思想引入程序设计，倡导“程序设计=计算思维+语言艺术+工程规范”的程序设计教育理念，推行“以思维训练为核心，程序测试与程序设计并行”、“前期重在逻辑思维和方法训练、语法够用就行；后期进行语法细节补充”的程序设计课程教学方法。他主笔并与他人联合署名的《C语言程序设计教程》是国家级十一五规划教材，并于2007年被评为国家级精品教材。

第1章 计算机系统概述
1.1 计算工具开发轨迹
1.1.1 算盘和口诀——程序控制的起源
1.1.2 从提花机到巴贝奇分析机——内程序计算机模型的确立
1.1.3 电气时代——计算工具发展迈上快车道
1.2 数字计算机的计算逻辑基础
1.2.1 从八卦图到二进制计算
1.2.2 数据的二进制与十进制相互转换
1.2.3 浮点数与定点数
1.2.4 原码、反码、补码和移码
1.2.5 数字逻辑——布尔代数
1.2.6 加法器逻辑
1.3 非数值数据的0、1编码
1.3.1 声音的0、1编码
1.3.2 图形/图像的0、1编码
1.3.3 文字的0、1编码
1.3.4 指令的0、1编码
1.3.5 数据传输中的抗干扰码
1.4 冯·诺依曼计算机模型及其组成
1.4.1 电子数字计算机的冯·诺依曼模型
1.4.2 计算机存储器
1.4.3 计算机控制器
1.4.4 计算机中的时序控制
1.4.5 总线
1.5 冯·诺依曼计算机体系改进与扩展
1.5.1 冯·诺依曼体系的瓶颈
1.5.2 冯·诺依曼体系的改进
1.5.3 操作系统——冯·诺依曼体系的扩展
1.6 计算机性能评测
1.6.1 计算机的主要性能指标
1.6.2 计算机性能测试工具
1.6.3 天梯图
习题
第2章 存储系统
2.1 主存储器原理
2.1.1 只读存储器原理
2.1.2 随机存储器原理
2.2 主存储体组织
2.2.1 内存条
2.2.2 基本的存储体扩展方式
2.2.3 P-Bank和L-Bank
2.2.4 并行存储器
2.2.5 并行处理机的主存储器
2.2.6 存储器控制器
2.3 SDRAM内部操作与性能参数
2.3.1 SDRAM的主要引脚
2.3.2 SDRAM的读写时序
2.3.3 突发传输
2.3.4 数据掩码
2.3.5 DRAM刷新
2.3.6 芯片初始化与预充电
2.3.7 DDR SDRAM芯片性能参数
2.4 磁盘存储器
2.4.1 磁表面存储原理
2.4.2 硬盘存储器的存储结构
2.4.3 硬盘格式化
2.4.4 硬盘存储器与主机的连接
2.4.5 硬盘存储器的技术参数
2.4.6 磁盘阵列
2.5 光盘存储器
2.5.1 光盘的技术特点与类型
2.5.2 可擦写型光盘的读写原理
2.5.3 光盘规格
2.6 闪速存储器
2.6.1 闪存的原理
2.6.2 固态硬盘
2.7 存储体系
2.7.1 多级存储体系的建立
2.7.2 多级存储体系的性能参数
2.7.3 Cache-主存机制
2.7.4 虚拟存储器
习题
第3章 计算机输入输出设备
3.1 计算机输入输出设备概述
3.1.1 计算机人机界面技术的进步
3.1.2 I/O设备的分类
3.1.3 绿色计算机设备
3.2 键盘与鼠标
3.2.1 物理键盘及其原理
3.2.2 键盘布局类型
3.2.3 软键盘
3.2.4 虚拟激光键盘
3.2.5 鼠标
3.3 打印设备
3.3.1 打印设备及其分类
3.3.2 打印机的基本性能指标
3.3.3 喷墨打印机
3.3.4 激光打印机
3.3.5 3D打印机
3.4 显示器
3.4.1 平板显示器的基本原理
3.4.2 图像显示关键技术
3.4.3 平板显示器的技术指标
3.4.4 触摸屏
3.5 虚拟现实、增强现实与现实虚拟
3.5.1 虚拟现实
3.5.2 增强现实
3.5.3 现实虚拟、混合现实与介导现实
3.6 I/O设备适配器
3.6.1 显示适配器
3.6.2 声卡
3.6.3 网络适配器
3.7 设备驱动程序与BIOS
3.7.1 设备驱动程序
3.7.2 ROM-BIOS
习题
第4章 I/O接口与I/O过程控制
4.1 I/O接口概述
4.1.1 接口的功能
4.1.2 I/O接口的逻辑结构
4.1.3 I/O接口分类
4.2 I/O过程的程序直接控制
4.2.1 无条件I/O传送方式
4.2.2 程序查询控制I/O传送方式
4.3 I/O过程的程序中断控制
4.3.1 程序中断控制的核心概念
4.3.2 中断关键技术
4.3.3 中断接口
4.3.4 多重中断
4.4 I/O数据传送的DMA控制
4.4.1 DMA的基本概念
4.4.2 DMA控制器与CPU共享存储器冲突的解决方案
4.4.3 DMA控制器
4.4.4 DMA传送过程
4.4.5 DMA方式与中断方式的比较
4.5 I/O过程的通道控制
4.5.1 通道控制及其特点
4.5.2 通道控制原理
4.5.3 通道类型
习题
第5章 总线与主板
5.1 总线概述
5.1.1 总线及其规范
5.1.2 总线的性能指标
5.1.3 总线分类
5.2 总线的工作原理
5.2.1 总线的组成与基本传输过程
5.2.2 总线的争用与仲裁
5.2.3 总线通信中主从之间的时序控制
5.3 几种标准系统总线分析
5.3.1 ISA总线
5.3.2 PCI总线
5.3.3 AGP总线
5.3.4 PCI Express总线
5.4 几种标准I/O总线分析
5.4.1 ATA与SATA总线
5.4.2 SCSI与SAS总线
5.4.3 USB
5.4.4 FC总线
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