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第一章 计算机硬件技术概述 1

1.1 计算机系统简介 1

1.1.1 计算机系统概述 1

1.1.2 计算机的应用 2

1.2 计算机硬件 3

1.2.1 数字计算机的硬件组成 3

1.2.2 计算机系统结构的发展 7

1.2.3 计算机硬件在计算机中的作用 8

习题 9

第二章 运算方法及运算器 10

2.1 计算机中的信息表示 10

2.1.1 二进制数 10

2.1.2 数的二进制表示 13

2.1.3 字符的二进制表示 15

2.2 算术及逻辑运算 17

2.2.1 逻辑运算的方法和实现 17

2.2.2 算术运算的方法和实现 21

2.3 运算器及其组成原理 30

2.3.1 算术逻辑运算单元的逻辑框图 30

2.3.2 运算器的组成 31

2.4 浮点运算及浮点运算器 32

2.4.1 浮点数的表示 32

2.4.2 浮点运算法则 33

2.4.3 浮点运算器 35

习题 36

第三章 计算机指令系统及工作原理 37

3.1 内存的组成及读写原理 37

3.1.1 内存的组成 37

3.1.2 内存的接口 38

3.1.3 内存的读写 38

3.1.4 典型内存的分类与技术指标 39

3.2 8086/8088的寄存器组 40

3.2.1 数据寄存器 40

3.2.2 段寄存器 41

3.2.3 指针及变址寄存器 41

3.2.4 控制及状态寄存器 42

3.3 指令系统 43

3.3.1 指令的一般格式 43

3.3.2 寻址方式 46

3.3.3 操作分类 55

3.3.4 80x86新增指令 76

3.3.5 指令系统概述 78

3.4 计算机的工作过程 79

3.4.1 一个简单的计算机模型 80

3.4.2 控制器工作原理简述 81

3.4.3 典型指令的执行过程 82

习题 87

第四章 微型机中的中央处理器CPU 88

4.1 CPU概述 88

4.2 CPU的主要技术参数 90

4.2.1 位、字节与字长 90

4.2.2 时钟频率、主频、外频及倍频 90

4.2.3 两级高速缓冲存储器的容量及速率 92

4.2.4 一些其他指标 92

4.3 微处理器中的新技术 93

4.3.1 流水线技术及超标量技术 93

4.3.2 Cache在Pentium机中的实现 95

4.3.3 MMX技术 98

4.4 RISC CPU 100

4.4.1 从CISC到RISC 100

4.4.2 RISC机器的特点 101

4.4.3 ARM机器 102

习题 104

第五章 存储器系统 105

5.1 从存储器到存储系统 105

5.1.1 存储器的分类 105

5.1.2 存储器的主要性能指标 106

5.1.3 存储系统 107

5.2 半导体存储器的组成及工作原理 108

5.2.1 随机存取存储器RAM 108

5.2.2 只读存储器ROM 112

5.3 Cache-主存系统的简单工作原理 114

5.3.1 Cache的工作原理 114

5.3.2 主存与Cache的地址映像 115

5.3.3 Cache与主存的存取一致性 117

5.3.4 替换算法 118

5.3.5 PC中Cache技术的实现 119

5.4 虚拟存储器的工作原理 119

5.4.1 虚拟存储器的基本概念 119

5.4.2 段式虚拟存储器 120

5.4.3 页式虚拟存储器 121

5.4.4 段页式虚拟存储器 121

5.4.5 Pentium机的虚拟存储器 122

5.5 存储技术的主流技术 122

5.5.1 各种形式的内存 122

5.5.2 存储技术的发展 127

习题 130

第六章 总线 132

6.1 总线系统 132

6.1.1 总线的基本概念 132

6.1.2 总线的层次结构 134

6.1.3 系统总线的标准化 135

6.1.4 ISA总线 136

6.1.5 PCI总线 137

6.1.6 AGP总线 141

6.2 主板 143

6.2.1 主板上的主流芯片组简介 143

6.2.2 主板的主要组成部件 148

6.2.3 主板的新技术 151

习题 153

第七章 外部设备接口 154

7.1 接口的基本知识 154

7.1.1 I/O接口的功能 154

7.1.2 CPU与I/O接口间的数据传送方式 155

7.1.3 PC机的I/O端口地址分配 156

7.2 串行接口 157

7.2.1 RS-232C的电气特性 157

7.2.2 RS-232C的机械特性 157

7.2.3 RS-232C的信号定义 158

7.2.4 RS-232C的应用 159

7.3 并行接口 160

7.3.1 并行接口引线的定义 160

7.3.2 PC机并行接口标准 161

7.3.3 PC机并行端口的配置 163

7.4 USB接口 163

7.4.1 USB的发展 163

7.4.2 USB的特性 164

7.4.3 USB系统的硬件和软件组成 164

7.4.4 USB的连接方法和连接器 165

7.4.5 USB的数据传输方式和帧格式 166

7.5 IEEE-1394接口 167

7.5.1 IEEE-1394的配置结构 167

7.5.2 IEEE-1394的主要性能特点 167

7.5.3 IEEE-1394的协议集 168

7.5.4 IEEE-1394与USB性能的比较 168

7.5.5 IEEE-1394的发展 169

7.6 IDE接口 169

7.6.1 IDE接口简介 169

7.6.2 各种ATA标准版本 170

7.6.3 串行ATA 171

7.7 SCSI接口 173

7.7.1 SCSI的系统结构 173

7.7.2 SCSI接口信号 174

7.7.3 SCSI接口的特点 174

7.7.4 SCSI的版本 175

7.8 红外接口 176

7.8.1 红外通信简介 176

7.8.2 红外接口的优缺点 177

7.8.3 红外数据协议 177

7.8.4 主板红外接口 178

7.9 无线接口 178

7.9.1 蓝牙的技术特点 178

7.9.2 蓝牙体系结构中的协议层 179

7.9.3 蓝牙技术的应用 180

习题 181

第八章 外部存储器 183

8.1 硬盘 183

8.1.1 硬盘的发展及分类 183

8.1.2 硬盘的构成 184

8.1.3 硬盘的工作原理 186

8.1.4 硬盘的技术参数 188

8.1.5 硬盘技术的最新发展 189

8.2 软盘 190

8.2.1 软盘的发展及分类 190

8.2.2 软盘的构成 190

8.2.3 软盘的工作原理 192

8.2.4 软盘技术的最新发展 193

8.3 光盘 194

8.3.1 光盘的发展及分类 194

8.3.2 光盘的构成 196

8.3.3 光盘的工作原理 197

8.3.4 光驱的主要技术指标 198

8.3.5 光盘技术的最新发展 199

8.4 移动硬盘 200

8.4.1 移动硬盘的发展及分类 200

8.4.2 移动硬盘的构成 201

8.4.3 移动硬盘的主要技术指标 202

8.4.4 移动硬盘技术的最新发展 203

习题 203

第九章 常用外部设备 205

9.1 键盘和鼠标 205

9.1.1 认识键盘 205

9.1.2 认识鼠标 209

9.2 显示系统 211

9.2.1 分类 211

9.2.2 工作原理 213

9.2.3 显示器的各种技术指标 213

9.2.4 显示卡 214

9.3 打印机 214

9.3.1 打印机分类 214

9.3.2 针式打印机 215

9.3.3 喷墨打印机 217

9.3.4 激光打印机 219

9.3.5 网络打印机 221

9.4 音频设备 221

9.4.1 声卡 221

9.4.2 音箱 224

习题 227

第十章 嵌入式系统及嵌入式产品 228

10.1 嵌入式系统的概念 228

10.1.1 嵌入式系统的基本概念 228

10.1.2 嵌入式系统的特点 229

10.1.3 嵌入式系统的技术特点 230

10.1.4 嵌入式系统的硬件结构 231

10.1.5 嵌入式操作系统简介 232

10.2 嵌入式产品及发展 234

10.2.1 嵌入式产品 234

10.2.2 嵌入式系统的现状和发展 235

10.3 掌上电脑及笔记本电脑 236

10.3.1 掌上电脑 237

10.3.2 笔记本电脑 238

10.3.3 掌上电脑与笔记本电脑的比较 239

10.4 PDA 240

10.4.1 PDA的基本组件 240

10.4.2 PDA的功能介绍 240

10.4.3 PDA与掌上电脑的区别 241

10.4.4 PDA的市场前景 241

10.5 嵌入式关键技术 241

10.5.1 嵌入式系统开发的关键技术 241

10.5.2 开发过程中的软件移植 242

习题 243

第十一章 网络技术 244

11.1 网络基本知识 244

11.1.1 网络与Internet 244

11.1.2 网络类型及分类方法 244

11.1.3 网络分层模型 246

11.1.4 网络的重要特性 248

11.2 网络硬件技术及设备简介 249

11.2.1 网卡 250

11.2.2 Hub与交换机 251

11.2.3 路由器 255

11.2.4 防火墙 257

11.3 网络接入技术 261

11.3.1 连接网络的软、硬件条件 261

11.3.2 网络接入方式 261

习题 271

第十二章 微机的组装与维护 272

12.1 微机系统的部件及组装 272

12.1.1 PC机的部件 272

12.1.2 PC机的组装与调试技术 278

12.2 微型计算机系统维护与维修的基本概念 281

12.2.1 微型计算机系统维护与维修的基本概念 281

12.2.2 微型计算机系统的工作环境 282

12.3 微型机系统的故障诊断与分析 283

12.3.1 软件故障的分析方法 284

12.3.2 硬件故障的分析方法 285

12.4 微型机的维护及其常用软件工具 287

习题 288

参考文献 289