《21世紀高等學校規劃教材：計算機組成原理》繫統地介紹了計算機硬件繫統的工作原理和組成結構，包括運算器、控制器、存儲器、輸入／輸出繫統及計算機中數據表示與運算的基礎知識。全書共分8章，第1、2章介紹計算機的基礎知識；第3～8章講述計算機各個組成部分的工作原理和設計方法。
《21世紀高等學校規劃教材：計算機組成原理》既注意基本概念和基本原理的介紹，又特別強調實際應用，在每個關鍵知識點都給出了詳細的應用實例。全書內容由淺入深，每章都附有大量的習題，為讀者提供較多的練習機會。
《21世紀高等學校規劃教材：計算機組成原理》是江蘇省立項建設精品教材，可作為高等院校計算機及相關專業“計算機組成原理”課程的教材，也可供非計算機專業和計算機工程技術人員參考。

前言
第1章 計算機繫統概論
1.1 計算機的發展及其應用
1.2 計算機繫統的組成
1.3 計算機的分類和主要性能指標
1.4 計算機繫統的層次結構
1.5 計算機組成、體繫結構及計算機組成原理研究的內容
習題

第2章 計算機中的數據表示
2.1 數據、信息
2.2 數值數據的表示
2.3 機器數的定點表示與浮點表示
2.4 非數值數據的表示
2.5 十進制數和數串的表示
2.6 現代微型機繫統中的數據表示舉例
2.7 數據校驗碼
習題

第3章 運算方法和運算器
3.1 定點補碼加減法運算及其實現
3.2 定點乘法運算及其實現
3.3 定點除法運算及其實現
3.4 浮點數的算術運算
3.5 邏輯運算
3.6 運算器的組成與結構
習題

第4章 存儲繫統
4.1 概述
4.2 半導體存儲器
4.3 主存儲器的組成與控制
4.4 並行存儲器
4.5 高速緩衝存儲器
4.6 虛擬存儲繫統
習題

第5章 指令繫統
5.1 指令繫統概述
5.2 指令的格式
5.3 尋址方式
5.4 指令類型
5.5 指令繫統舉例
習題

第6章 中央處理器
6.1 中央處理器的總體結構
6.2 控制器的組成和設計方法
6.3 時序繫統與控制方式
6.4 組合邏輯控制器
6.5 微程序設計技術和微程序控制器
6.6 CPU新技術
6.7 CPU舉例
習題

第7章 計算機的輸入／輸出繫統
7.1 輸入／輸出繫統概述
7.2 計算機總線
7.3 輸入／輸出接口
7.4 I／O端口的編址方式和數據傳送控制方式
7.5 程序查詢方式
7.6 程序中斷方式
7.7 DMA方式
7.8 通道方式
習題

第8章 計算機的外部設備
8.1 概述
8.2 輸入設備
8.3 顯示設備
8.4 打印設備
8.5 磁介質存儲設備
8.6 光盤存儲器
8.7 新型輔助存儲器
習題
參考文獻

第1章 計算機繫統概論
計算機，顧名思義就是用於計算的工具。電子計算機從總體上來說可以分為兩大類：電子模擬計算機和電子數字計算機。電子模擬計算機中處理的信息是時間上連續變化的物理量，運算的過程也是連續的；而電子數字計算機中處理的信息是時間上離散的數字量。今天我們所講的計算機都是指電子數字計算機。因此計算機的一個比較確切的定義是：計算機是一種以電子器件為基礎，不需要人工直接干預，能夠自動、高速、準確地對各種信息進行存儲和處理的工具，是一種由硬件和軟件組成的復雜自動化設備。
計算機是20世紀人類最重要的科學技術發明之一，它的誕生、發展和應用徹底改變了人類社會的生產和生活方式。本章在簡要介紹計算機的發展、應用、分類的基礎上，重點介紹馮?諾依曼型計算機的基本組成、各部件的工作原理和結構特點，同時說明了本課程要研究的主要內容。
1.1 計算機的發展及其應用
1.1.1 計算機的發展
隨著社會的進步和生產力的發展，人類用於計算的工具經歷了從簡單到復雜，從低級到高級的發展過程，在人類的文明史上相繼產生了諸如算盤、計算尺、手搖機械計算機和電動式機械計算機等計算工具。
人類歷史上第一臺真正的電子計算機產生於1946年2月，美國賓夕法尼亞大學摩爾學院與美國軍方阿伯丁彈道實驗室試制成功一臺電子數字積分和計算機（Electronic Numerical Integrator And Calculator，ENIAC）。ENIAC是一個龐然大物，它共用了18000多個電子管，重達30t，占地面積170m（2），功耗為150kW，每秒可做5000次加法運算。但ENIAC有兩個致命的弱點：一是它的存儲容量小，隻能存儲20個字長為10位的十進制數，因此計算程序需要靠外部的開關、繼電器和插線來設置，準備時間大大超過實際計算時間；二是使用的電子管太多，功耗大，容易出故障，工作可靠性差。盡管如此，作為人類歷史上的第一臺電子數字計算機，還是取得了劃時代的發展，奠定了現代計算機發展的理論基礎。
……

《計算機組成原理》是計算機科學與計算機工程學科中“計算機結構與組織”知識領域的課程，主要講述計算機硬件繫統的工作原理和組成結構，包括運算器、控制器、存儲器、輸入，輸出繫統及計算機中數據表示與運算的基礎知識。它的特點是涉及的知識面廣，內容多，更新快，在課程體繫中起著承上啟下的作用。
與傳統的計算機組成原理教材相比，本書既注意基本概念和基本原理的介紹，又特別強調實際應用，對於每個關鍵的知識點都給出了詳細的應用實例，如主存儲器的組織、控制器的設計等。這樣既避免了理論與實際應用脫節，又突出了應用能力培養的教學目標。在內容的選取上，以夠用為度，難度適中。
全書共分為8章，主要內容如下：
第1章計算機繫統概論，主要介紹了計算機繫統的組成、特點、主要性能指標、層次結構及應用概況。
第2章計算機中的數據表示，介紹非數值型數據和數值型數據的計算機表示及數據正確性校驗方面的知識，為後續各章的學習打下基礎。
第3章運算方法和運算器，從運算方法出發，講述計算機中各種運算的實現原理及運算器的組成。
第4章存儲繫統，在介紹半導體存儲器芯片工作原理的基礎上，重點講述計算機主存儲器的構成、組織和控制。同時還介紹了各種存儲器組成的計算機存儲繫統，包括高速緩衝存儲器、虛擬存儲器等的工作原理。
第5章指令繫統，介紹尋址方式、指令格式、種類和指令繫統的構成及CISC和RISC指令的特點。
第6章中央處理器，在介紹CUJ的組成、功能，控制器的構成、工作原理，時序繫統和控制方式的基礎上，重點講述了微程序控制器和組合邏輯控制器的設計原理和設計方法。
第7章計算機的輸入／輸出繫統，討論了計算機輸入／輸出繫統的組成、與CU的接口方式及常用的總線。
第8章計算機的外部設備，講述常用外部設備的工作原理以及與主機的連接方式，包括鍵盤、鼠標、顯示和打印設備及輔助存儲器。
本書是一本實用性較強的專業基礎課教材，可作為高等學校計算機及相關專業的計算機組成原理課程用書，參考學時為56～72，可根據課程目標對內容進行適當的取舍。
本書由劉紅玲主編，其中第5、6章由徐州工程學院劉紅玲編寫，第2、7章由徐州工程學院邵曉根編寫，第3、4章由西北民族大學李應興編寫，第1、8章由徐州空軍學院秦敬輝編寫，孫金萍參與了第7.2、7.3和7.4節的編寫，全書由劉紅玲統稿、定稿。