《計算機組成原理/面向“十三五”高等教育規劃教材》共分兩部分內容——簡明數字邏輯和計算機組成原理。數字邏輯內容占全書的三分之一，計算機組成原理內容占三分之二。上篇“簡明數字邏輯”的主要內容是：第1章概論、第2章邏輯代數和邏輯門電路、第3章組合邏輯電路、第4章時序邏輯電路、第5章隻讀存儲器與可編程邏輯器件。下篇“計算機組成原理”的主要內容是：第6章存儲器組織、第7章運算器、第8章指令繫統、第9章控制器設計原理、第10章輸入／輸出繫統、第11章並行計算機體繫結構簡介。
《計算機組成原理/面向“十三五”高等教育規劃教材》加入了新知識，如超線程技術、雙內核技術，內存發展趨勢等。最後一章介紹了集群機的概念，它是雲計算的硬件基礎內容。
《計算機組成原理/面向“十三五”高等教育規劃教材》可作為信息與計算科學、軟件工程、管理與信息繫統、管理科學等新專業的教材，也可作為計算機專業的教材，同時也可供從事計算機專業的工程技術人員及各類自學人員參考。

瀋美娥，北京信息科技大學計算機學院副教授，長年從事教學工作，教過的課程有“信號與繫統”、“計算機組成原理”、“計算機組成原理課程設計”、“專業英語”等。主持完成過三項國家自然科學基金面上項目的子課題，一項北京市面上項目，四項橫向課題等。發表論文十多篇，基中有兩篇是EI檢索、兩篇SCI檢索。

上篇 簡明數字邏輯
第1章 概論
1．1 計算機歷史
1．1．1 第一代電子管計算機
1．1．2 第二代晶體管計算機
1．1．3 第三代集成電路計算機
1．1．4 第四代超大規模集成電路計算機
1．2 計算機繫統的層次結構
1．3 超級計算機發展史
習題
第2章 邏輯代數和邏輯門電路
2．1 邏輯關繫和邏輯門電路
2．1．1 邏輯“與”及“與”門
2．1．2 邏輯“或”及“或”門
2．1．3 邏輯“非”及“非”門
2．1．4 復合邏輯及復合門
2．2 邏輯代數的基本定律
2．2．1 邏輯函數的“相等”概念
2．2．2 邏輯代數的基本定律
2．3 邏輯函數的化簡
2．3．1 邏輯函數的標準“與或”式和最簡式
2．3．2 邏輯函數的公式化簡法
2．3．3 邏輯函數的卡諾圖化簡法
2．4 常用TTL門電路芯片
2．4．．1 TTL“與非電路
2．4．．2 常用TTL門電路芯片
習題
第3章 組合邏輯電路
3．1 組合邏輯電路的分析
3．1．1 分析方法
3．1．2 分析舉例
3．2 組合邏輯電路的設計
3．2．1 組合邏輯電路設計方法
3．2．2 組合邏輯電路設計舉例
3．3 中規模集成電路邏輯部件
3．3．1 編碼器
3．3．2 譯碼器及其應用
3．3．3 數值比較器
3．3．4 數據選擇器及其應用
3．3．5 組合邏輯電路舉例
習題
第4章 時序邏輯電路
4．1 觸發器
4．1．1 用“與非”門組成的基本RS觸發器
4．1．2 用“與非”門組成的鐘控觸發器
4．1．3 邊沿觸發器
4．2 寄存器和移位器
4．2．1 寄存器
4．2．2 移位器
4．2．3 相聯存儲器
4．2．4 用JK觸發器實現寄存器
4．3 同步計數器
4．3．1 計數器設計
4．3．2 計數器集成芯片介紹
4．3．3 Ⅳ進制計數器
習題
第5章 隻讀存儲器與可編程邏輯器件
5．1 隻讀存儲器（ROM）
5．1．1 ROM的結構
5．1．2 ROM的工作原理
5．1．3 ROM制造技術簡介
5．1．4 隻讀存儲器（ROM）的應用
5．2 可編程邏輯器件
5．2．1 可編程邏輯陣列（PLA）
5．2．2 可編程陣列邏輯（PAL）簡介
5．2．3 通用陣列邏輯（GAL）簡介
5．2．4 實例介紹
習題

下篇 計算機組成原理
第6章 存儲器組織
6．1 主存儲器的構成
6．1．1 主存儲器芯片
6．1．2 主存儲器容量的擴展
6．2 存儲繫統組織
6．2．1 雙端口存儲器與並行主存繫統
6．2．2 高速緩衝存儲器
6．2．3 替換策略及更新策略
6．2．4 虛擬存儲器
6．3 主存儲器的芯片技術
6．3．1 快速頁式動態存儲器（FPMDRAM）
6．3．2 增強數據輸出DRAM（EDRAM）
6．3．3 同步動態存儲器
6．3．4 雙速率同步動態存儲器
6．3．5 磁性隨機訪問存儲器
6．4 三級存儲體繫
6．5 磁盤存儲設備
6．5．1 磁記錄原理與記錄方式
6．5．2 磁盤存儲設備
習題
第7章 運算器
7．1 數據信息的表示方法
7．1．1 帶符號數的表示
7．1．2 補碼加減法
7．1．3 定點表示與浮點表示
7．1．4 溢出判別
7．1．5 字符的表示
7．2 算術邏輯運算部件ALu
7．2．1 一位全加器
7．2．2 串行進位並行加法器
7．2．3 先行進位並行加法器
7．2．4 補碼加法器
7．2．5 算術邏輯運算部件ALU舉例
7．3 定點乘除法運算
7．3．1 定點乘法運算
7．3．2 定點除法運算
7．4．浮點四則運算
7．4．1 浮點加減運算
7．4．2 浮點乘法運算
7．4．3 浮點除法運算
7．5 運算器的組成
7．5．1 暫存器型運算器
7．5．2 多路選擇器型運算器
習題
第8章 指令繫統
8．1 指令格式
8．1．1 指令字長
8．1．2 操作碼格式
8．1．3 指令助記符
8．2 尋址方式
8．2．1 指令尋址方式
8．2．2 數據的尋址方式
8．3 指令類型
8．4．CISC和RISC
8．5 PentiumII指令格式
習題
第9章 控制器設計原理
9．1 基本概念
9．1．1 運算器及內總線
9．1．2 主存接口
9．1．3 控制器
9．2 機器指令的周期劃分與控制信號
9．2．1 指令執行分析
9．2．2 指令執行周期
9．2．3 控制信號
9．3 指令執行流程
9．3．1 運算指令執行流程
9．3．2 傳送指令執行流程
9．3．3 控制指令執行流程
9．4 微程序控制器
9．4．1 微程序控制的基本概念
9．4．2 微指令編碼格式的設計
9．4．3 微程序控制器
9．5 時序繫統
9．6 時序控制方式
9．7 模型機的主機設計
9．7．1 模型機指令繫統設計
9．7．2 總體結構與數據通路
9．7．3 時序繫統與時序控制方式
9．7．4 微指令格式
9．7．5 通用寄存器的控制邏輯表達式
9．7．6 微程序控制器
9．7．7 微程序流程圖
9．7．8 微程序編制舉例
9．7．9 模型機CPU設計過程總結
9．8 CPU技術簡介
習題
第10章 輸入／輸出繫統
10．1 輸入／輸出設備簡介
10．1．1 常用輸入設備簡介
10．1．2 常用輸出設備簡介
10．2 繫統總線
10．2．1 繫統總線種類
10．2．2 總線通信同步方式
10．2．3 總線爭用控制
10．2．4 微機總線
10．3 輸入／輸出接口
10．3．1 串行接口
10．3．2 並行接口
10．3．3 接口尋址
10．4．輸入／輸出控制方式
10．4．1 程序直接控制方式
10．4．2 程序中斷控制方式
10．4．3 DMA控制方式
10．4．4 通道控制方式
習題
第11章 並行計算機體繫結構簡介
11．1 並行計算機的分類
11．2 SIMD計算機
11．2．1 陣列處理機
11．2．2 向量處理機
11．3 MIMD計算機
1l．3．1 多處理器繫統
11．3．2 多計算機繫統
11．3．3 集群機繫統
11．4 第六代超級計算機概念
習題

參考文獻

近十年來計算機技術取得巨大進步，為適應計算機教育發展，各學校現在普遍開設了信息與計算科學、軟件工程、管理與信息繫統、管理科學等新專業，很多學校的這些專業都開設了“計算機組成原理”課程，但不開設“數字邏輯”課程（在計算機專業，“數字邏輯”課程是學習“計算機組成原理”課程必需先修的課程），這使得這些專業的“計算機組成原理”課程非常難講，許多教師不得不加一些數字邏輯知識，本教材就是為了適應這種新形式編寫的。編寫這本教材的幾位作者都是教這幾門新專業課程的現任教師，他們經過幾年的摸索編寫了這本新教材。它包括簡明數字邏輯知識和計算機組成原理知識的二合一內容。“簡明數字邏輯”部分以計算機組成原理所涉及的內容為主，不同於專門的數字邏輯教材，隻作簡單介紹，以夠用為準。“計算機組成原理”部分的內容選取原則是脫離具體機型，博采眾家之長，圍繞基本組成結構展開。教材內容緊跟計算機技術發展的最新潮流，體現最新進展和最新研究方向，同時把原有的基本內容精簡，做到少而精。
本教材繫統地介紹了計算機各個部分的組成結構與基本工作原理。主要內容是：設計計算機各組成部分所需的數字邏輯知識層內容一一組合邏輯電路、時序邏輯電路、可編程器件，計算機組成原理內容一一存儲器體繫、運算方法和運算器、指令繫統、控制器、輸入／輸出繫統。另外本教材的最大特點是把當今計算機各組成部分的最新研究進展介紹給讀者，例如主存儲器的最新研究領域是磁性主內存條（磁性隨機訪問存儲器MRAM），專家預測它將來有可能取代半導體主內存條；又如CPU的發展趨勢，人們不再強調主頻越快越好，而是采用雙核CPU。本教材的最後一章介紹並行計算機，並把最先進的集群機作為介紹內容，同時把一些專家認為的第六代超級計算機所具有的特征介紹給讀者，所以本教材也適合計算機專業的學生使用。
本教材分上、下兩篇，上篇為“簡明數字邏輯”，下篇為“計算機組成原理”。上篇共5章，第1章概述、第2章邏輯代數和邏輯門電路、第3章組合邏輯電路、第4章時序邏輯電路、第5章隻讀存儲器與可編程邏輯器件；下篇共6章，第6章存儲器組織、第7章運算器、第8章指令繫統、第9章控制器設計原理、第10章輸入／輸出繫統、第11章並行計算機體繫結構簡介。
本教材另一特點是參考學時為50～60學時。由於教育部強調21世紀教學以創新為主，加強實驗環節，減少課堂學時，增加實驗學時，所以專業基礎課的現有學時大多在50學時左右，比以前的70～80學時大大減少。本教材特別適合50學時左右的“計算機組成原理”課程教學。
本教材上篇的第1章、第5章和第9章由瀋美娥編寫，第2章、第4章和第6章由王鐵峰編寫，第3章和第7章由王欣編寫。以上三位編者為北京信息科技大學教師。
本教材還邀請到中國石油北京中油瑞飛信息技術有限責任公司信息標準部的崔世泉參與編寫教材，崔世泉長期從事計算機繫統工程設計工作，包括繫統集成、網絡集成、軟硬件協同等，同時追蹤計算機新技術發展並應用於工作中。基於此特長編寫了第6章6.3節、第9章9.8節、第8章、第10章和第11章。
幾位編者雖然從事計算機組成原理教學工作多年，但我們知道自己的水平有限，而計算機技術又不斷發展，故書中難免有錯誤和不足，懇切希望同行們和廣大讀者，特別是使用本教材的教師和學生多提寶貴意見，讓我們取得更大進步。