计算机硬件基础

前言

第1章计算机系统概述

1.1计算机的发展、分类和应用

1.1.1计算机的发展简史及发展趋势

1.1.2计算机的分类

1.1.3计算机的应用

1.2计算机的硬件系统

1.2.1计算机系统概述

1.2.2计算机硬件的基本组成

1.2.3计算机的总线结构

1.3计算机的软件系统

1.3.1软件在计算机系统中的层次及分类

1.3.2系统软件

1.3.3应用软件

1.4计算机系统的主要性能指标

习题一

第2章计算机中数据的表示

2.1计数制及其相互转换

2.1.1进位计数制

2.1.2常见的几种进位计数制

2.1.3数制的转换

2.2计算机中数值数据的表示

2.2.1机器数和真值

2.2.2机器数的表示

2.2.3机器数的运算及溢出判断

2.3计算机中非数值数据的表示

2.3.1二十进制数字编码

2.3.2字符编码

2.3.3汉字编码

2.3.4其他信息编码

2.4数据校验码

习题二

第3章计算机的基本数字逻辑电路

3.1逻辑代数

3.1.1“与”运算

3.1.2“或”运算

3.1.3“非”运算

3.1.4逻辑代数的基本运算法则

3.2基本逻辑电路

3.2.1与门电路

3.2.2或门电路

3.2.3非门电路

3.2.4与非门电路

3.2.5或非门电路

3.2.6异或门电路

3.2.7同或门电路

3.3二进制数的加、减法电路

3.3.1二进制数的加法运算

3.3.2半加器

3.3.3全加器

3.3.4二进制数的加法电路

3.3.5二进制数的减法运算

3.3.6可控反相器及加、减法电路

3.4算术逻辑单元

3.5触发器

3.5.1RS触发器

3.5.2D触发器

3.5.3JK触发器

3.6寄存器

3.6.1缓沖寄存器

3.6.2移位寄存器

3.6.3计数器

3.6.4累加器

3.7二进制译码器

3.8三态输出电路

习题三

第4章中央处理器

4.1中央处理器的发展

4.2中央处理器的组成及功能

4.2.1中央处理器的组成

4.2.2中央处理器的功能

4.3中央处理器的主要寄存器

4.4操作控制器及时序产生器

4.5中央处理器的工作过程

4.5.1执行一条指令的过程

4.5.2执行程序的过程

4.6中央处理器的性能指标

4.6.1字长

4.6.2时钟频率、主频、外频及倍频

4.6.3两级高速缓冲存储器的容量及速率

4.6.4一些其他指标

习题四

第5章指令系统

5.1指令系统概述

5.2寻址方式

5.2.1操作数寻址

5.2.2指令寻址

5.3指令的结构与分类

5.4指令周期

习题五

第6章存储系统

6.1存储器

6.1.1存储器的分类

6.1.2内存的组成及读写原理

6.1.3存储器的主要性能指标

6.2RAM

6.2.1SRAM

6.2.2DRAM

6.2.3RAM与CPU连接

6.3ROM

6.4存储体系

6.4.1存储系统的层次结构

6.4.2高速缓冲存储器Cache

6.4.3虚拟存储器

6.5存储技术的主流技术

6.5.1各种形式的内存

6.5.2存储技术的发展

习题六

第7章外部存储器

7.1硬盘

7.1.1硬盘的发展及分类

7.1.2硬盘的构成

7.1.3硬盘的工作原理

7.1.4硬盘的性能参数

7.1.5硬盘技术的最新发展

7.2软盘

7.2.1软盘的发展及分类

7.2.2软盘的构成

7.2.3软盘的工作原理

7.2.4软盘技术的最新发展

7.3光盘

7.3.1光盘的发展及其特点

7.3.2光盘的分类

7.3.3CD光盘的物理构造

7.3.4CD-ROM驱动器的工作原理

7.3.5光驱的接口

7.3.6光驱的主要技术指标

7.3.7CD光盘与DVD光盘的区别

7.4移动硬盘

7.4.1移动硬盘的发展及分类

7.4.2移动硬盘的组成

7.4.3移动硬盘的主要技术指标

习题七

第8章总线与主板技术

8.1总线技术

8.1.1总线的基本概念

8.1.2总线的层次结构

8.1.3系统总线的标准化

8.2常见的系统总线

8.2.1ISA总线

8.2.2PCI总线

8.2.3AGP总线

8.2.4新型总线PCIExpress

8.3主板

8.3.1主板上的主流芯片组简介

8.3.2主板的主要组成部件

8.3.3主板的新技术

习题八

第9章输入输出系统

9.1输入输出系统概述

9.1.1输入输出系统的功能与组成

9.1.2接口的功能与类型

9.2外设的编址方式

9.3数据传送控制方式

9.3.1程序控制方式

9.3.2中断传送方式

9.3.3DMA输入输出方式

9.3.4I/O处理机方式

9.4外部设备

9.4.1外部设备的分类

9.4.2常用输入设备

9.4.3常用输出设备

习题九

参考文献

　　本书是根据编者讲授该课程的经验和听取同行意见后写成的。本书全面系统地介绍了计算机硬件的工作原理，包括组成计算机硬件的各部件的工作原理、结构及采用的技术。全书分为9章，第1章总体介绍计算机系统；第2章介绍计算机中数据的表示；第3章介绍计算机的基本数字逻辑电路；第4、5章介绍中央处理器和指令系统；第6～9章介绍存储系统、外部存储器、总线及主板、输入输出系统。每章后面均附有大量的练习题，以帮助理解和巩固所学内容。　　本书是根据编者讲授该课程的经验和听取同行意见后写成的。本书全面系统地介绍了计算机硬件的工作原理，包括组成计算机硬件的各部件的工作原理、结构及采用的技术。全书分为9章，第1章总体介绍了计算机系统；第2章介绍了计算机中数据的表示；第3章介绍了计算机的基本数字逻辑电路；第4、5章介绍了中央处理器和指令系统；第6、7、8、9章介绍了存储系统、外部存储器、总线及主板、输入输出系统。每章后面有大量的练习题，以帮助理解和巩固所学内容。　　本书充分考虑了实际教学需要和专科层次学生的实际水平，按照循序渐进、理论联系实际、便于自学的原则编写。教材内容适量、适用，叙述清楚，通俗易懂。　　本书适用于高等职业学院、高等专科学校、中等职业学院、成人高校、本科院校举办的二级职业技术学院，也可供示范性软件职业技术学院、继续教育学院、民办高校、技能型紧缺人才培养使用，还可供本科院校、计算机专业人员和爱好者参考使用。