《清华大学计算机系列教材：计算机组成与结构（第5版）》共分12章。第1章-第10章主要论述计算机的基本组成原理和结构，内容包括数制和码制，基本逻辑部件，构成计算机系统的中央处理器（CPU）、存储器系统以及输入输出（I/O）系统等。第11章讨论了计算机系统和基于互联网的应用。第12章介绍了计算机硬件技术的发展及其实施基础。
《清华大学计算机系列教材：计算机组成与结构（第5版）》可作为理工科大学生学习“计算机组成与结构”课程或“计算机组成原理”课程的教材，也可供计算机研发和应用领域的工程技术人员参考。
《清华大学计算机系列教材：计算机组成与结构（第5版）》已伴随着计算机科学与技术的发展茁壮成长了三十余年，获得了中华人民共和国教育部科技进步奖、普通高等学校优秀教材全国特等奖、全国优秀畅销书金奖等三十多项部级以上奖励，被近千所高校选作教材，教学效果非常好。《清华大学计算机系列教材：计算机组成与结构（第5版）》经过多次修订改版和增加新品种、新内容、新技术，基本涵盖了本科生和硕士研究生的主要课程。本套教材的作者全部是清华大学计算机系的教师，教材的内容、语言特点、课时安排体现了他们治学严谨的特点，概念表述严谨，逻辑推理严密，语言精练。同时，《清华大学计算机系列教材：计算机组成与结构（第5版）》体系完整、结构严谨，理论结合实际，注重素质培养。本书有配套的教材（《计算机组成与结构（第5版）习题详解、实验和CPU设计指导》）。
本书是为计算机专业的学生以及从事计算机科学与技术研究与开发的工程技术人员编写的，但同样适合电子类其他专业（如自动化、微电子、通信等）的学生使用。本书从计算机基本原理讲起，密切注意与当前计算机发展水平相结合，内容广泛，同时力图贯彻少而精的原则。
本书于1989年初次出版，第2、3、4版分别在1995年、2001年和2007年问世。承蒙各界厚爱，本书发行量已达到60余万册，并先后获得电子部和教育部的奖励，被评定为北京高等教育精品教材。众所周知，计算机应用推广极为迅猛，计算技术与移动通信、视频技术日益融合。为了更好地为教学和读者服务，我们不断对本书进行修订，跟踪技术的发展，调整和充实内容，并提高可读性，以有利于教学工作的开展。
改革开放以来，我国经济建设各方面取得了很大成就，在科学、技术和制造等领域，正从引进向创新阶段迈进，只有创新才能自立。计算机软件和微电子是国家重点发展的目标，计算机软件运行在计算机上，微电子的水平体现在微处理器的设计和制造能力上，其他学科也有类似情况，这就说明了为什么多个专业都需要了解计算机硬件。
在本书中我们把计算机结构定义为系统程序员所能见到的计算机硬件特性，计算机组成则是指计算机硬件的具体实现。
本书的第1章对计算机系统进行了综述，第2章～第10章着重阐述构成一台计算机的基本原理。由于计算机技术发展很快，某些观点会随着计算机的发展而产生变化，因此希望读者着重于基本原理的理解。例如，对于计算机的各个功能部件，应着重了解它们在整机中的作用以及由此而分配给各部件所要完成的任务，从而正确设计或选用硬件，而不致被众多的、风格各异的计算机结构及组成所迷惑。根据摩尔定律，半导体芯片的集成度每隔18个月翻一番，计算机的功能和性能也随之提高，由此可理解计算机技术的发展是必然的。这就可以说明为什么过去仅在大型机中才采用的流水线组织、并行处理、cache和虚拟存储器等技术可以移到微处理器芯片中去实现。随着互联网(Internet)的发展，计算机和网络已融为一体，对计算机的结构影响很大；更由于操作系统与硬件、网络和应用关系密切，因此在第11章中介绍了操作系统和计算机网络的基本概念，为后续课程的学习起引导作用。
第12章讲述了计算机硬件技术的发展及其实施基础，强调了计算机向高性能和普及应用方向发展的实现与采取的技术措施。目前计算机的硬件设计已深入到微电子领域，作为计算机、自动化、微电子和电子类其他专业的学生，今后会有一部分人从事硬件设计工作。因此在本章中介绍一些基础知识。
本书的第1版经过当时的清华大学计算机系“计算机原理”教学小组讨论、参与和试用。后来因计算机科技的发展以及进一步提高教学质量等原因，对本书进行了多次重大的修改、调整和补充。在本书第4版中，第2章和第12章的部分内容（硬件描述语言）由王尔乾编写，蔡月茹提供了一部分习题和答案。在第5版中，第11章由杨蔚明编写，杨健、叶郁和杨蔚明提供了与当前计算技术和应用相关的资料。王爱英对全书进行了修改和整理。在此向所有为本书的出版付出劳动的老师和同事们表示感谢。
最后向使用本书作为教材的老师和同学们以及广大的读者表示感谢，正是依靠你们，本书的作用才得以发挥。
编 者2012年5月
第1章 计算机系统概论
1.1 计算机的诞生和发展
1.2 计算机的硬件
1.3 计算机的软件
1.4 计算机网络基础
习题
第2章 计算机的逻辑部件
2.1 计算机中常用的组合逻辑电路
2.1.1 三态电路
2.1.2 异或门及其应用
2.1.3 加法器
2.1.4 译码器
2.1.5 数据选择器
2.2 时序逻辑电路
2.2.1 触发器
2.2.2 寄存器和移位寄存器
2.2.3 计数器
2.3 阵列逻辑电路
2.3.1 只读存储器（RoM）
2.3.2 可编程序逻辑阵列（PLA）
2.3.3 可编程序阵列逻辑（PAL）
2.3.4 通用阵列逻辑（GAL）
2.3.5 门阵列（GA）、宏单元阵列（MCA）和标准单元阵列（SCA）
2.3.6 现场可编程序门阵列（FPGA）
习题
第3章 运算方法和运算部件
3.1 数据的表示方法和转换
3.1.1 数值型数据的表示和转换
3.1.2 十进制数的编码与运算
3.2 带符号的二进制数据在计算机中的表示方法及加减法运算
3.2.1 原码、补码、反码及其加减法运算
3.2.2 加减法运算的溢出处理
3.2.3 定点数和浮点数
3.3 二进制乘法运算
3.3.1 定点数一位乘法
3.3.2 定点数二位乘法
3.3.3 阵列乘法器
3.4 二进制除法运算
3.4.1 定点除法运算
3.4.2 提高除法运算速度的方法举例
3.5 浮点数的运算方法
3.5.1 浮点数的加减法运算
3.5.2 浮点数的乘除法运算
3.6 运算部件
3.7 数据校验码
3.7.1 奇偶校验码
3.7.2 海明校验码
3.7.3 循环冗余校验（CRC）码
习题
第4章 主存储器
4.1 主存储器分类、技术指标和基本操作
4.2 读／写存储器
4.3 非易失性半导体存储器
4.4 存储器的组成与控制
4.5 多体交叉存储器
习题
第5章 指令系统
5.1 指令系统的发展
5.2 指令格式
5.2.1 指令格式
5.2.2 指令操作码的扩展技术
5.2.3 指令长度与数据字长的关系
5.3 寻址方式
5.4 指令类型
5.4.1 指令的分类及功能
5.4.2 双字长运算（子程序举例）
5.4.3 指令系统的兼容性
5.5 精简指令系统计算机（RISC）和复杂指令系统计算机（CISC）
5.5.1 CISC的特点
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
……
第6章 中央处理器
第7章 存储系统
第8章 辅助存储器
第9章 输入输出（I/O）设备
第10章 输入输出（I/O）系统
第11章 计算机系统和基于互联网的应用
第12章 计算机系统硬件技术的发展及其实施基础
习题答案
参考文献
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