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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CPU88

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 CPU100

4.4.1 从CISC到RISC100

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RAM108

5.2.2 只读存储器ROM112

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ATA171

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 PDA240

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Internet244

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