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计算机硬件技术基础(立体化教材)


作者:
白中英
定价:
33.00 元
版面字数:
520千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2009年
ISBN:
978-7-04-026144-8
物料号:
26144-00
出版时间:
2009-07-15
读者对象:
高等教育
一级分类:
计算机/教育技术类
二级分类:
计算机基础课程
三级分类:
计算机硬件技术

本书是作者对“计算机硬件技术基础”课程体系、教学内容、教学方法、教学手段进行综合研究的具体成果,内容分10章,包括计算机系统概论、运算方法和运算器、存储系统、指令系统、中央处理机、总线系统、外围设备、输入输出系统、安腾高性能处理机体系结构和片上系统。

本书特色:基础性、时代性、系统性、启发性、实践性、实用性融为一体,本书与副教材、多媒体CAI软件、教学课件、习题答案库、自测试题库、教学仪器、实验设计、课程设计综合配套,形成“理论、实验、设计&rdquo

  • 目录
    • 第一章 计算机系统概论
      • 1.1 计算机的分类
        • 1.2 计算机的发展简史
          • 1.2.1 计算机的五代变化
            • 1.2.2 半导体存储器的发展
              • 1.2.3 微处理器的发展
                • 1.2.4 计算机的性能指标
                • 1.3 计算机的硬件
                  • 1.3.1 硬件组成要素
                    • 1.3.2 运算器
                      • 1.3.3 存储器
                        • 1.3.4 控制器
                          • 1.3.5 适配器与输入输出设备
                          • 1.4 计算机的软件
                            • 1.4.1 软件的组成与分类
                              • 1.4.2 软件的发展演变
                              • 1.5 计算机系统的层次结构
                                • 1.5.1 多级组成的计算机系统
                                  • 1.5.2 软件与硬件的逻辑等价性
                                  • 本章小结
                                    • 习题
                                    • 第二章 运算方法和运算器
                                      • 2.1 数据与文字的表示方法
                                        • 2.1.1 数据格式
                                          • 2.1.2 数的机器码表示
                                            • 2.1.3 字符与字符串的表示方法
                                              • 2.1.4 汉字的表示方法
                                                • 2.1.5 校验码
                                                • 2.2 定点加法与减法运算
                                                  • 2.2.1 补码加法
                                                    • 2.2.2 补码减法
                                                      • 2.2.3 溢出概念与检测方法
                                                        • 2.2.4 基本的二进制加法/减法器
                                                        • 2.3 定点乘法运算
                                                          • 2.3.1 人工算法与机器算法的同异性
                                                            • 2.3.2 并行乘法器
                                                            • 2.4 定点除法运算
                                                              • 2.4.1 原码除法算法原理
                                                                • 2.4.2 并行除法器
                                                                • 2.5 定点运算器的组成
                                                                  • 2.5.1 逻辑运算
                                                                    • 2.5.2 多功能算术/逻辑运算单元(ALU)
                                                                      • 2.5.3 内部总线
                                                                        • 2.5.4 定点运算器的基本结构
                                                                        • 2.6 浮点运算方法和浮点运算器
                                                                          • 2.6.1 浮点加法与减法运算
                                                                            • 2.6.2 浮点乘法与除法运算
                                                                              • 2.6.3 浮点运算流水线
                                                                                • 2.6.4 浮点运算器实例
                                                                                • 本章小结
                                                                                  • 习题
                                                                                  • 第三章 存储系统
                                                                                    • 3.1 存储器概述
                                                                                      • 3.1.1 存储器的分类
                                                                                        • 3.1.2 存储器的分级
                                                                                          • 3.1.3 主存储器的技术指标
                                                                                          • 3.2 SRAM存储器
                                                                                            • 3.2.1 基本的静态存储元阵列
                                                                                              • 3.2.2 基本的SRAM逻辑结构
                                                                                                • 3.2.3 读/写周期波形图
                                                                                                • 3.3 DRAM存储器
                                                                                                  • 3.3.1 DRAM存储元的记忆原理
                                                                                                    • 3.3.2 DRAM芯片的逻辑结构
                                                                                                      • 3.3.3 读/写周期、刷新周期
                                                                                                        • 3.3.4 存储器容量的扩充
                                                                                                        • 3.4 只读存储器和闪速存储器
                                                                                                          • 3.4.1 只读存储器ROM
                                                                                                            • 3.4.2 FLASH存储器
                                                                                                            • 3.5 并行存储器
                                                                                                              • 3.5.1 双端口存储器
                                                                                                                • 3.5.2 多模块交叉存储器
                                                                                                                • 3.6 cache存储器
                                                                                                                  • 3.6.1 cache基本原理
                                                                                                                    • 3.6.2 主存与cache的地址映射
                                                                                                                      • 3.6.3 替换策略
                                                                                                                        • 3.6.4 cache的写操作策略
                                                                                                                          • 3.6.5 Pentium4的cache组织
                                                                                                                          • 3.7 虚拟存储器
                                                                                                                            • 3.7.1 虚拟存储器的基本概念
                                                                                                                              • 3.7.2 虚拟存储器分类
                                                                                                                                • 3.7.3 替换算法
                                                                                                                                  • 3.7.4 虚拟存储器实例
                                                                                                                                  • 3.8 存储保护
                                                                                                                                    • 3.8.1 存储区域保护
                                                                                                                                      • 3.8.2 访问方式保护
                                                                                                                                      • 本章小结
                                                                                                                                        • 习题
                                                                                                                                        • 第四章 指令系统
                                                                                                                                          • 4.1 指令系统的发展与性能要求
                                                                                                                                            • 4.1.1 指令系统的发展
                                                                                                                                              • 4.1.2 对指令系统性能的要求
                                                                                                                                                • 4.1.3 低级语言与硬件结构的关系
                                                                                                                                                • 4.2 指令格式
                                                                                                                                                  • 4.2.1 操作码
                                                                                                                                                    • 4.2.2 地址码
                                                                                                                                                      • 4.2.3 指令字长度
                                                                                                                                                        • 4.2.4 指令助记符
                                                                                                                                                          • 4.2.5 指令格式举例
                                                                                                                                                          • 4.3 操作数类型
                                                                                                                                                            • 4.3.1 一般的数据类型
                                                                                                                                                              • 4.3.2 Pentium数据类型
                                                                                                                                                                • 4.3.3 PowerPC数据类型
                                                                                                                                                                • 4.4 指令和数据的寻址方式
                                                                                                                                                                  • 4.4.1 指令的寻址方式
                                                                                                                                                                    • 4.4.2 操作数基本寻址方式
                                                                                                                                                                      • 4.4.3 寻址方式举例
                                                                                                                                                                      • 4.5 典型指令
                                                                                                                                                                        • 4.5.1 指令的分类
                                                                                                                                                                          • 4.5.2 基本指令系统的操作
                                                                                                                                                                            • 4.5.3 精简指令系统
                                                                                                                                                                            • 本章小结
                                                                                                                                                                              • 习题
                                                                                                                                                                              • 第五章 中央处理机
                                                                                                                                                                                • 5.1 CPU的功能和组成
                                                                                                                                                                                  • 5.1.1 CPU的功能
                                                                                                                                                                                    • 5.1.2 CPU的基本组成
                                                                                                                                                                                      • 5.1.3 CPU中的主要寄存器
                                                                                                                                                                                        • 5.1.4 操作控制器与时序发生器
                                                                                                                                                                                        • 5.2 指令周期
                                                                                                                                                                                          • 5.2.1 指令周期的基本概念
                                                                                                                                                                                            • 5.2.2 MOV指令的指令周期
                                                                                                                                                                                              • 5.2.3 LAD指令的指令周期
                                                                                                                                                                                                • 5.2.4 ADD指令的指令周期
                                                                                                                                                                                                  • 5.2.5 STO指令的指令周期
                                                                                                                                                                                                    • 5.2.6 JMP指令的指令周期
                                                                                                                                                                                                      • 5.2.7 用方框图语言表示指令周期
                                                                                                                                                                                                      • 5.3 时序发生器
                                                                                                                                                                                                        • 5.3.1 时序信号的作用和体制
                                                                                                                                                                                                          • 5.3.2 时序信号发生器
                                                                                                                                                                                                          • 5.4 微程序控制器
                                                                                                                                                                                                            • 5.4.1 微程序控制原理
                                                                                                                                                                                                              • 5.4.2 微程序设计技术
                                                                                                                                                                                                              • 5.5 传统CPU
                                                                                                                                                                                                                • 5.5.1 Intel 8088 CPU
                                                                                                                                                                                                                  • 5.5.2 IBM 370系列CPU
                                                                                                                                                                                                                  • 5.6 流水CPU
                                                                                                                                                                                                                    • 5.6.1 并行处理技术
                                                                                                                                                                                                                      • 5.6.2 流水CPU的结构
                                                                                                                                                                                                                        • 5.6.3 流水线中的主要问题
                                                                                                                                                                                                                          • 5.6.4 奔腾CPU
                                                                                                                                                                                                                          • 5.7 RISCCPU
                                                                                                                                                                                                                            • 5.7.1 RISC机器的特点
                                                                                                                                                                                                                              • 5.7.2 RISC CPU实例
                                                                                                                                                                                                                              • 5.8 多媒体CPU
                                                                                                                                                                                                                                • 5.8.1 多媒体技术的主要问题
                                                                                                                                                                                                                                  • 5.8.2 MMX技术
                                                                                                                                                                                                                                  • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                    • 习题
                                                                                                                                                                                                                                    • 第六章 总线系统
                                                                                                                                                                                                                                      • 6.1 总线的概念和结构形态
                                                                                                                                                                                                                                        • 6.1.1 总线的基本概念
                                                                                                                                                                                                                                          • 6.1.2 总线的连接方式
                                                                                                                                                                                                                                            • 6.1.3 总线的内部结构
                                                                                                                                                                                                                                            • 6.2 总线接口
                                                                                                                                                                                                                                              • 6.2.1 信息传送方式
                                                                                                                                                                                                                                                • 6.2.2 总线接口的基本概念
                                                                                                                                                                                                                                                • 6.3 总线的仲裁
                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.3.1 集中式仲裁
                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.3.2 分布式仲裁
                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.4 总线的定时和数据传送模式
                                                                                                                                                                                                                                                      • 6.4.1 总线的定时
                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.4.2 总线数据传送模式
                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.5 HOST总线和PCI总线
                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.5.1 多总线结构
                                                                                                                                                                                                                                                            • 6.5.2 PCI总线信号
                                                                                                                                                                                                                                                              • 6.5.3 总线周期类型
                                                                                                                                                                                                                                                                • 6.5.4 总线周期操作
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.5.5 总线仲裁
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.6 InfiniBand标准
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第七章 外围设备
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.1 外围设备概述
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.1.1 外围设备的一般功能
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.1.2 外围设备的分类
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.2 磁盘存储设备
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.2.1 磁记录原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.2.2 硬磁盘的组成和分类
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.2.3 磁盘驱动器和控制器
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.2.4 磁盘上信息的分布
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.2.5 磁盘存储器的技术指标
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.3 磁盘存储设备的技术发展
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.3.1 磁盘cache
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.3.2 磁盘阵列RAID
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.3.3 可移动存储设备
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.4 磁带存储设备
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.5 光盘和磁光盘存储设备
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.5.1 光盘存储设备
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.5.2 磁光盘存储设备
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.6 显示设备
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.6.1 显示设备的分类与有关概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.6.2 字符/图形显示器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.6.3 图像显示设备
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.6.4 VESA显示标准
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.7 输入设备和打印设备
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.7.1 输入设备
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.7.2 打印设备
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第八章 输入输出系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.1 外围设备的速度分级及与CPU进行数据交换的方式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.1.1 外围设备的速度分级
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.1.2 外设与CPU进行数据交换的方式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.2 程序查询方式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.3 程序中断方式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.3.1 中断的基本概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.3.2 程序中断方式的基本I/O接口
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.3.3 单级中断和多级中断
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.3.4 中断控制器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.3.5 Pentium中断机制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.4 DMA方式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.4.1 DMA的基本概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.4.2 DMA传送方式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.4.3 基本的DMA控制器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.4.4 选择型和多路型DMA控制器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.5 通道方式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.5.1 通道的功能
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.5.2 通道的类型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.5.3 通道结构的发展
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.6 通用I/O标准接口
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.6.1 并行I/O标准接口SCSI
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.6.2 串行I/O标准接口IEEE1394
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.6.3 串行I/O标准接口USB
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第九章 安腾高性能处理机体系结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.1 高性能处理机体系结构的演变
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.1.1 IA体系结构的历史演变
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.1.2 Intel 64位处理机的两种体系结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.2 安腾体系结构的基本设计思想
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.3 安腾指令系统结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.3.1 执行单元与指令类型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.3.2 安腾寄存器结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.3.3 安腾指令格式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.3.4 安腾汇编语言格式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.4 指令级并行机制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.4.1 推断执行技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.4.2 推测技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.5 双核安腾处理机的组成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.5.1 双核安腾处理机的基本特性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.5.2 双核安腾处理机的组织结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第十章 片上系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.1 嵌入式系统与片上系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.1.1 嵌入式系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.1.2 片上系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.2 C8051F片上系统体系结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.3 CIP-51内核
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.3.1 CIP-51内部结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.3.2 存储器组织
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.3.3 特殊功能寄存器SFR
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.4 CIP-51指令系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.4.1 指令格式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.4.2 寻址方式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.4.3 指令类型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.5 模拟量数字量转换与I/O接口
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.5.1 数字信号处理系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.5.2 模拟数字转换原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.5.3 数字模拟转换原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.5.4 I/O接口
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.6 编程应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.6.1 计算机编程的相关概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.6.2 汇编语言程序
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.6.3 C语言程序
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 附录A C8051F指令系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 附录B 配套教材与教学设备
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 参考网站

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            相关图书