计算机组成与结构 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:王爱英

出品人:

页数:437

译者:

出版时间:2001-2

价格:32.50元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302040958

丛书系列:

图书标签:

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好的，这是一本关于《数字信号处理原理与应用》的图书简介。 --- 数字信号处理原理与应用 深入探索离散世界中的信息奥秘 书籍简介 在信息爆炸的时代，我们接收、处理和利用的信息绝大多数都以数字信号的形式存在。从高清音视频的采集与播放，到医学影像的分析，再到无线通信系统的构建，无一不依赖于坚实的数字信号处理（DSP）技术。本书《数字信号处理原理与应用》旨在为读者提供一个全面、深入且注重实践的DSP知识体系。 本书并非一本聚焦于底层硬件架构或仅关注理论推导的教科书，而是致力于搭建理论基石与工程实践之间的桥梁。我们假设读者已具备扎实的微积分、线性代数和基本的概率论基础，能够理解信号和系统的基本概念。 第一部分：离散信号与系统基础——理解数字化的世界 本部分是构建DSP知识大厦的基石。我们将从连续时间信号的数字化过程——采样开始讲起，详细剖析理想采样、欠采样、混叠现象及其频谱特性。理解为什么“离散”信号需要特定的数学工具来描述，是后续学习的关键。 1. 离散时间信号与系统： 我们引入了离散时间信号（DTS）的概念，并着重探讨了周期性、能量、功率信号的定义与判据。在系统方面，本书详细阐述了线性时不变（LTI）系统的四大特性——线性、时不变性、因果性和稳定性，并深入分析了离散卷积和差分方程的求解方法。这部分内容将引导读者从连续域思维模式平稳过渡到离散域的视角。 2. 离散时间系统的分析工具：Z变换 Z变换是分析离散时间系统的核心数学工具，其重要性不亚于连续时间系统中的拉普拉斯变换。本书系统地介绍了Z变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性，详述了Z变换的基本性质，如时移、卷积、微分等。我们花费大量篇幅讲解如何利用Z变换求解差分方程，并深入分析了系统的因果性、稳定性与ROC之间的精确关系。通过大量的案例分析，确保读者能够熟练地利用Z变换进行系统分析和设计。 第二部分：频率域的革命——傅里叶分析的深度应用 将信号从时间域转换到频率域，是揭示信号内在特性的关键步骤。本部分将聚焦于离散傅里叶分析工具。 1. 离散时间傅里叶变换 (DTFT) 与离散傅里叶变换 (DFT)： 我们首先阐述了DTFT的定义及其与Z变换的关系，强调了DTFT在频谱分析中的直观性。随后，本书重点介绍了DFT。DFT是将无限长的离散信号截断并周期化后得到的离散频谱表示。我们将详细讨论DFT的周期性、共轭对称性，以及DFT的循环卷积概念，解释为什么在实际操作中需要进行循环卷积。 2. 快速傅里叶变换 (FFT) 算法： DFT的直接计算复杂度较高，因此FFT算法成为现代信号处理的基石。本书不仅介绍了FFT的原理，特别是最常用的蝶形运算和按时间抽选（Decimation-In-Time, DIT）的算法结构，还讨论了不同FFT算法（如奇偶分解、混合基算法）的适用场景和计算效率。我们通过MATLAB/Python示例代码演示了FFT的实际应用，包括频谱泄漏、栅栏效应（Scalloping Effect）及其消除技术（如加窗）。 第三部分：数字滤波器设计——塑造信号的特性 滤波器是DSP应用中最常见也是最核心的部分。本部分将完全聚焦于如何设计满足特定性能指标的数字滤波器。 1. FIR 滤波器设计： 有限脉冲响应（FIR）滤波器因其线性相位特性而备受青睐。我们详细介绍了FIR滤波器的设计方法，重点讲解了窗函数法（包括矩形窗、汉宁窗、海明窗等）在频率选择性滤波器设计中的应用，分析了不同窗函数对过渡带宽度和旁瓣衰减的权衡。此外，本书也涵盖了频率采样法和等波纹优化法（Parks-McClellan算法）的设计思想。 2. IIR 滤波器设计： 无限脉冲响应（IIR）滤波器因其在低阶下能达到比FIR滤波器更陡峭的过渡带而具有效率优势。我们系统地介绍了IIR滤波器的设计流程：首先设计出模拟原型滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器），然后通过双线性变换法（Bilinear Transformation）将其映射到离散域。本书特别强调了在双线性变换过程中频率预畸变的处理，以及如何保证IIR滤波器在离散域的稳定性。 第四部分：面向应用的先进主题——DSP的实际部署 理论知识只有应用于实际场景才能体现价值。本部分拓展到更贴近现代工程需求的课题。 1. 随机信号处理基础： 随机信号是真实世界中最常见的信号类型。本书简要介绍了随机过程的基本概念，如平稳性、各态历经性，并深入讲解了自相关函数和功率谱密度（PSD）的估计方法。重点讨论了周期图法和更先进的非参数谱估计方法（如Welch平均法、最大熵谱估计MEM）。 2. 滤波器组与多速率信号处理： 在通信和音频处理中，需要对信号进行子带分解和重构。本书介绍了抽取（Downsampling）和插值（Upsampling）的原理，解释了混叠消除滤波器（Anti-aliasing Filter）的重要性。在此基础上，我们深入探讨了滤波器组的概念，包括完美重建（Perfect Reconstruction）滤波器组的设计，为理解子带编码和小波变换奠定基础。 结语与特色 本书的特色在于平衡了理论的严谨性和工程应用的直观性。每个章节都配有丰富的插图和算例，帮助读者直观理解抽象的数学概念。我们不仅关注“是什么”，更注重“为什么”和“如何做”。通过对典型应用场景（如音频降噪、图像锐化、通信信道均衡）的剖析，本书旨在培养读者将DSP理论快速转化为解决实际工程问题的能力。掌握本书内容，将使读者能够自信地面对复杂的数字信息处理挑战。 ---

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我购买这本书的主要目的是为了更好地理解编译器的优化策略对最终机器码执行效率的影响。通常来说，组成原理的书籍会把重点放在硬件架构上，而软件层面的考量往往被一笔带过，但《计算机组成与结构》在这方面做得非常平衡。书中有一章专门讨论了“软件可见的硬件特性”，详细解析了栈帧的建立、函数调用的约定（Calling Conventions）是如何直接影响程序执行效率的。例如，它解释了为什么在某些架构下，寄存器优先于内存进行局部变量存储。更进一步，它甚至触及了超标量处理器（Superscalar Processors）中指令重排（Instruction Reordering）的原理，这部分内容对于理解现代编译器如何进行“看不见的优化”至关重要。我感觉作者具备深厚的体系结构功底，能够轻松地在汇编语言的视角和高级语言的视角之间自由切换，并清晰地展示两者是如何相互映射的。这本书的价值在于，它成功地弥合了底层硬件工程师和上层软件开发人员之间的知识鸿沟，让人理解到代码的“优雅”最终需要硬件架构的“配合”。

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说实话，我刚拿到这本书的时候，还担心它会是那种枯燥乏味的教科书，充满了各种公式和晦涩的图表。但阅读下来，我发现它的叙事节奏掌握得相当出色。它非常注重“为什么”而不是“是什么”。比如在讲到I/O控制时，它没有直接丢出DMA（直接内存访问）的概念，而是先描述了传统程序轮询方式的低效和资源浪费，用一个生动的场景让你感受到CPU被低速I/O设备占用的窘境，然后自然而然地引出DMA作为一种更优化的解决方案。这种循序渐进、以问题驱动的学习路径，极大地增强了阅读的连贯性和趣味性。我特别欣赏它对系统性能瓶颈的分析角度，它不仅仅停留在硬件层面，还开始探讨操作系统如何通过中断处理和上下文切换来管理资源，这体现了作者广阔的视野。这本书的排版也值得称赞，图文并茂，关键术语的定义清晰明确，有助于快速定位和回顾知识点。对于那些希望通过自学来掌握计算机核心知识的读者来说，这本书的结构设计简直是贴心的引导者。

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这本书的语言风格异常的沉稳而富有条理，给人一种“严谨、不容置疑”的学术气质。我最看重的是它对历史演进的尊重和梳理。例如，在介绍浮点运算单元（FPU）的发展时，它没有直接跳到IEEE 754标准，而是先回顾了早期的对数/乘法器方法，展示了技术迭代背后的驱动力是计算精度和速度的永恒矛盾。这种对“技术考古”式的梳理，使得我们对当前技术的合理性有了更深层次的认同感。书中对于存储体（Memory Cell）的介绍，从磁芯到半导体SRAM/DRAM的演变，虽然看似基础，但其详尽的物理原理描述，极大地帮助我理解了为什么固态硬盘（SSD）在随机读写性能上有质的飞跃。总而言之，这本书不是一本用来快速查阅定义的工具书，而是一套系统的、带有浓厚工程师思维的知识体系构建指南。读完它，你不会觉得自己只是“知道”了计算机的组成，而是真正“理解”了这些组成部分为何如此设计，以及未来可能的改进方向。

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我是在准备一个关于高性能计算的项目时，迫切需要对现代处理器架构有更深刻的理解，这才翻开了这本《计算机组成与结构》。坦白说，市面上很多同类书籍要么过于偏重理论推导，要么就是堆砌了最新的技术名词，让人抓不住重点。这本书的切入点非常精准，它没有沉溺于对某个特定CPU系列的细节描述，而是聚焦于那些跨越不同时代依然成立的核心设计思想。我对书中关于指令集架构（ISA）的讨论印象最为深刻，作者将CISC和RISC的哲学对立讲得鞭辟入里，没有偏袒任何一方，而是客观分析了它们在不同应用场景下的优劣势。更令人惊喜的是，它还涉及到了现代多核处理器的设计挑战，比如缓存一致性协议（Cache Coherency Protocols）的处理，这部分内容涉及到了复杂的并发逻辑，但作者通过几个精心设计的状态图和流程图，将MESI协议的复杂性降到了可理解的程度。这本书的专业深度是毋庸置疑的，它不是一本“入门读物”，而更像是一本为有一定基础的工程师准备的“进阶参考手册”，它能够帮助你从宏观的系统性能瓶颈，追溯到微观的指令级并行（ILP）优化层面，真正做到了理论与实践的有效结合。

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这本《计算机组成与结构》简直是为我这种对计算机底层原理一知半解的“门外汉”量身定做的教科书。我一直好奇，那些光怪陆离的应用程序背后，硬件究竟是如何协同工作的？这本书没有上来就抛出一堆晦涩难懂的术语，而是用一种非常生活化的方式，比如类比我们日常生活中常见的工厂流水线或者交通系统，来解释CPU的取指、译码、执行过程。初读时，我对流水线技术还感到有些困惑，总觉得把指令拆分成几个步骤处理起来会不会更慢？但是作者巧妙地引入了“时间片轮转”和“并行处理”的概念，让我豁然开朗。特别是关于存储器的层次结构那章，讲解得极其细致入微，从寄存器到高速缓存（Cache）再到主内存，再到辅助存储，每层之间的速度差异、容量权衡以及数据是如何被频繁调用的逻辑，都被描绘得清晰可见，仿佛我真的能“看到”数据在不同层级间穿梭的景象。这本书的优势在于，它不是简单地罗列知识点，而是着重于构建一个完整的知识体系框架，让你明白为什么需要这样的结构，而不是仅仅知道这个结构是什么。对于想要深入了解计算机底层运行机制，但又害怕被过于复杂的硬件描述劝退的初学者来说，这本书无疑是一剂强心针，它让你对“计算机”这个黑箱有了第一次清晰而可靠的窥视。

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这是我读的这个系列的第一本书。。。从此对银色和绿色的封面产生恐惧。。。现在我们数据结构也是这个系列

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讲得还比较清楚，读完对计算机系统基本有个概念。中规中矩的教材

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讲得还比较清楚，读完对计算机系统基本有个概念。中规中矩的教材

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