第1章 计算机系统概述 1
1.1 计算机系统的概念 1
1.1.1 计算机系统的基本概念 1
1.1.2 微型计算机系统的三个层次 1
1.2 计算机系统的基本组成和工作原理 2
1.2.1 冯·诺依曼结构 2
1.2.2 计算机系统的基本组成 2
1.2.3 计算机系统的基本工作原理 6
1.3 计算机系统的发展和分类 7
1.3.1 计算机系统的发展 7
1.3.2 计算机的分类 9
1.4 计算机的特点和主要技术指标 11
1.4.1 计算机的特点 11
1.4.2 计算机的主要技术指标 13
1.5 计算机的应用领域 14
1.5.1 科学计算 14
1.5.2 数据处理 14
1.5.3 过程控制 15
1.5.4 计算机辅助系统 15
1.5.5 计算机通信 16
习题1 16
第2章 计算机系统的硬件组成 19
2.1 CPU 19
2.1.1 CPU的性能指标 19
2.1.2 CPU的一般结构 21
2.1.3 Intel 8086微处理器 24
2.1.4 Intel CPU的发展历程 29
2.1.5 当前计算机使用的CPU 33
2.1.6 64位CPU简介 36
2.1.7 CPU的降温 37
2.2 主板 38
2.2.1 主板的类型和结构规范 38
2.2.2 主板上常见的部件 39
2.2.3 主板芯片组 43
2.2.4 BIOS芯片 49
2.3 内存储器 50
2.3.1 存储芯片的分类 50
2.3.2 内存条 52
2.3.3 PC系列的内存空间分配 53
习题2 54
第3章 指令系统 58
3.1 机器指令的格式 58
3.1.1 指令的含义 58
3.1.2 指令格式 58
3.1.3 指令操作码的编码格式 61
3.1.4 指令字长度与机器字长的关系 62
3.2 寻址方式 62
3.2.1 寻址方式和有效地址的概念 62
3.2.2 基本寻址方式 63
3.3 指令的种类 66
3.3.1 数据传送类指令 66
3.3.2 算术逻辑运算类指令 67
3.3.3 字符串处理指令 67
3.3.4 输入输出指令 68
3.3.5 特权指令和陷阱指令 69
3.3.6 转移指令 69
3.3.7 子程序调用指令 70
3.3.8 处理器控制指令 71
3.4 8086的寻址方式 71
3.4.1 立即数寻址 71
3.4.2 寄存器寻址 71
3.4.3 直接寻址 71
3.4.4 寄存器间接寻址 71
3.5 8086的指令系统 72
3.5.1 8086指令系统的概况 72
3.5.2 8086指令系统 73
习题3 82
第4章 存储系统 86
4.1 存储系统概述 86
4.1.1 存储系统的概念 86
4.1.2 存储器的体系结构 87
4.1.3 存储器的分类 88
4.1.4 存储器的主要性能指标 90
4.2 半导体存储器的组成 91
4.2.1 SRAM半导体存储器的组成 91
4.2.2 DRAM半导体存储器的组成 94
4.2.3 只读存储器 98
4.3 存储器与CPU的连接 100
4.3.1 SRAM的位扩展法 100
4.3.2 SRAM的字扩展法 101
4.3.3 字位扩展法 102
4.3.4 用不同规格的存储器芯片扩展存储器 103
4.3.5 DRAM的存储容量扩展 105
4.4 高速缓冲存储器 106
4.4.1 cache的工作原理 106
4.4.2 cache的基本结构 107
4.4.3 cache的读写操作 108
4.4.4 cache的组织与管理 109
4.5 虚拟存储器 110
4.5.1 虚拟存储器的基本概念 110
4.5.2 虚拟存储器的基本信息传送单位 110
4.5.3 页式虚拟存储器 111
4.5.4 段式虚拟存储器 114
4.5.5 段页式虚拟存储器 115
习题4 117
第5章 汇编语言程序设计 120
5.1 汇编语言的基础知识 120
5.1.1 汇编语言的基本概念 120
5.1.2 汇编语言程序的格式 120
5.1.3 伪指令 122
5.2 汇编语言程序设计 126
5.2.1 汇编语言程序的开发过程 126
5.2.2 顺序结构程序设计 131
5.2.3 分支结构程序设计 132
5.2.4 循环结构程序设计 135
5.2.5 子程序 139
5.2.6 宏汇编技术 144
习题5 147
第6章 计算机总线技术 151
6.1 计算机总线的基本概念 151
6.1.1 总线的概念 151
6.1.2 总线的分类 151
6.2 总线的系统结构 153
6.2.1 单总线结构 153
6.2.2 双总线结构 154
6.2.3 多总线结构 155
6.3 总线的组成 155
6.3.1 一位总线数据传输原理 155
6.3.2 总线的组成部件 156
6.3.3 总线控制 157
6.3.4 总线缓冲器和总线控制器的典型芯片 159
6.4 典型的计算机系统总线 161
6.4.1 系统总线标准的内容 161
6.4.2 ISA总线 162
6.4.3 EISA总线 162
6.4.4 MCA总线 163
6.4.5 VESA局部总线 163
6.4.6 PCI总线 164
6.4.7 AGP总线 164
6.4.8 通用串行总线USB 164
习题6 165
第7章 计算机与外设的数据传输 169
7.1 输入输出系统概述 169
7.1.1 输入输出系统的特点 169
7.1.2 CPU与输入输出设备之间的信号 170
7.2 计算机与外围设备的数据传送方式 171
7.2.1 程序传送方式 171
7.2.2 中断传送方式 175
7.2.3 DMA传送方式 179
7.3 中断控制器82C59A 183
7.3.1 82C59A的引脚和内部结构 183
7.3.2 Intel 82C59A的中断处理过程和工作方式 185
7.3.3 82C59A的编程 188
习题7 192
第8章 外围设备接口 196
8.1 接口的基础知识 196
8.1.1 接口的概念 196
8.1.2 接口的功能 197
8.1.3 CPU与外围设备之间传送的信息 198
8.1.4 I/O接口寻址及I/O指令 199
8.1.5 接口类型 199
8.2 串行接口 201
8.2.1 串行接口概述 201
8.2.2 串行数据的传送方式 202
8.2.3 RS-232-C串行接口 203
8.2.4 可编程串行接口8251A 206
8.3 并行接口 211
8.3.1 并行接口概述 211
8.3.2 可编程并行接口芯片82C55A 213
8.4 IDE接口 221
8.4.1 IDE接口概述 221
8.4.2 IDE接口的主要信号线 221
8.5 SCSI接口 222
8.5.1 SCSI接口概述 222
8.5.2 SCSI接口的操作步骤 223
8.5.3 SCSI接口的操作信号 224
8.5.4 SCSI接口中使用的创新技术 226
8.6 USB接口 226
8.6.1 USB接口概述 226
8.6.2 USB的特点 227
8.6.3 USB的硬件结构 228
8.6.4 USB的系统软件和USB协议 229
8.7 数据采集系统接口D/A和A/D转换器 231
8.7.1 数据采集系统接口概述 231
8.7.2 D/A转换器 232
8.7.3 A/D转换器 236
习题8 242
第9章 外围设备 245
9.1 外围设备概述 245
9.1.1 什么是外围设备 245
9.1.2 外围设备的分类和功能 245
9.1.3 外围设备与主机系统的联系 248
9.1.4 外围设备的发展方向 249
9.2 输入设备 250
9.2.1 键盘 250
9.2.2 鼠标 255
9.2.3 扫描仪 257
9.2.4 数码相机 260
9.2.5 声音处理设备——声卡 264
9.2.6 其他输入设备 266
9.3 显示设备 269
9.3.1 显示设备的分类 269
9.3.2 显示技术中的有关术语 270
9.3.3 显示器的工作原理 271
9.3.4 显示器的主要性能指标 273
9.3.5 显示控制卡 275
9.3.6 LCD显示器和CRT显示器的比较及显示技术的未来发展趋势 277
9.4 打印机 278
9.4.1 打印机的分类 278
9.4.2 点阵针式打印机 279
9.4.3 激光打印机 282
9.4.4 喷墨打印机 283
9.4.5 打印机的主要性能指标 284
9.5 其他输出设备 285
9.5.1 绘图仪 285
9.5.2 音箱 288
9.6 辅助存储器 291
9.6.1 硬磁盘存储器 291
9.6.2 磁带存储器 294
9.6.3 光盘存储器 296
9.6.4 新型存储器 300
习题9 304
第10章 计算机网络硬件 308
10.1 计算机网络概述 308
10.1.1 计算机网络的产生和发展 308
10.1.2 计算机网络的概念 310
10.1.3 计算机网络的分类及特点 311
10.1.4 计算机网络的功能与应用 314
10.1.5 网络协议简介 315
10.2 局域网 318
10.2.1 局域网络的构成与拓扑结构 318
10.2.2 局域网的主要硬件 321
10.3 网络互联 323
10.3.1 中继器 323
10.3.2 交换机 324
10.3.3 网桥 324
10.3.4 路由器 325
10.3.5 网关 327
10.4 调制解调器 327
10.4.1 调制解调器的概念 327
10.4.2 调制解调器的作用 327
10.4.3 调制解调器的分类 328
10.4.4 调制解调器的选择 329
习题10 329
附录 习题参考答案 332
参考文献 339