計算機硬件技術基礎

內容概要

　　本書以Pentium微型計算機為平臺，全面介紹微型計算機的體系結構、工作原理和應用技術。主要內容包括微型計算機系統(tǒng)的基礎知識、微處理器、存儲器、中斷系統(tǒng)、輸入/輸出與接口技術、總線接口、常用外設和多媒體處理技術。
　　本書可以作為高等院校非計算機專業(yè)的教材，也可以作為高職高專計算機專業(yè)的教材，還可作為計算機愛好者的自學用書。

作者簡介

耿增民，北京服裝學院教授、從事計算機教學多年、具有豐富的教學與實踐經(jīng)驗。

書籍目錄

目　錄
第1章　微型計算機系統(tǒng)概述　1
1.1　微型計算機的發(fā)展歷程　1
1.1.1　計算機的發(fā)展歷史　1
1.1.2　微型計算機的發(fā)展過程　2
1.1.3　微型計算機的應用和特點　4
1.1.4　微型機的分類　5
1.1.5　一體機與平板電腦　6
1.2　微型計算機的基礎知識　7
1.2.1　馮?諾依曼計算機的基本結構　7
1.2.2　微型計算機的工作流程　7
1.2.3　微型計算機系統(tǒng)的組成　8
1.3　計算機內數(shù)據(jù)和指令的表示　11
1.3.1　計算機中的數(shù)制　11
1.3.2　計算機中數(shù)的表示　12
1.3.3　西文字符與漢字的編碼　13
1.3.4　指令的表示　15
1.4　微型計算機性能　15
1.4.1　微型計算機性能的主要指標　15
1.4.2　CPU性能　16
1.4.3　總線的性能　19
1.4.4　外設的性能　19
1.5　計算機性能測試程序　21
習題　23
第2章　微處理器　26
2.1　微處理器的基本知識　26
2.1.1　微處理器的發(fā)展歷程　26
2.1.2　微處理器的組成　26
2.1.3　微處理器的內部結構　28
2.1.4　微處理器的工作模式　29
2.1.5　微處理器的指令系統(tǒng)　30
2.1.6　微處理器的接口類型　35
2.2　微處理器技術　40
2.2.1　流水線技術　40
2.2.2　動態(tài)執(zhí)行技術　41
2.2.3　多內核技術　42
2.2.4　多媒體和超線程技術　43
2.2.5　RISC技術　46
2.3　典型的微處理器　47
2.3.1　Intel微處理器　47
2.3.2　AMD微處理器　55
2.4　微處理器的編號識別與性能測試　57
2.4.1　CPU的編號　57
2.4.2　微處理器性能測試　58
習題　60
第3章　內部存儲器　62
3.1　內部存儲器概述　62
3.1.1　存儲系統(tǒng)的基本概念　62
3.1.2　存儲系統(tǒng)的性能指標　63
3.1.3　存儲器的體系結構　64
3.2　典型的內部存儲器　67
3.2.1　存儲器的分類　67
3.2.2　隨機存儲器　70
3.2.3　只讀存儲器　77
3.3　微型計算機的存儲管理　81
3.3.1　擴展存儲器及其管理　81
3.3.2　DOS/Windows環(huán)境下的內存管理　86
3.4　高速緩沖存儲器　94
3.4.1　高速緩沖存儲器的原理與結構　94
3.4.2　Cache與DRAM的一致性　102
3.4.3　Cache的分級體系結構　104
3.4.4　微型計算機中的Cache替換技術　104
3.5　內存的封裝形式　105
3.5.1　內存條的主要標準　105
3.5.2　內存條的選用　107
3.6　實例：常見內存解析　108
3.6.1　常見內存及其型號　109
3.6.2　內存的測試　112
習題　112
第4章　外部存儲器　116
4.1　磁盤存儲器　116
4.1.1　磁盤存儲原理　116
4.1.2　軟盤驅動器　119
4.1.3　硬盤驅動器　121
4.1.4　提高磁盤速度和存儲量的主要技術　124
4.2　光盤　126
4.2.1　光盤的工作原理和性能指標　127
4.2.2　CD-ROM驅動器　129
4.2.3　可寫入CD-ROM　129
4.2.4　DVD驅動器　130
4.2.5　可重寫式DVD-RAM　133
4.2.6　藍光光盤　134
4.3　磁帶　134
4.3.1　磁帶存儲器概述　134
4.3.2　磁帶機的結構　136
4.3.3　磁帶機的工作原理　137
4.3.4　磁帶的主要應用領域　138
4.4　移動式存儲器　138
4.4.1　可移動硬盤　138
4.4.2　閃存　139
4.4.3　盒式磁帶備份機　140
4.5　硬盤性能測試　141
習題　143
第5章　微型機輸入/輸出與接口技術　146
5.1　輸入/輸出系統(tǒng)的基本概念　146
5.1.1　輸入/輸出系統(tǒng)的基本概念　146
5.1.2　輸入/輸出接口的基本功能　147
5.1.3　I/O端口　147
5.2　中斷系統(tǒng)　148
5.2.1　中斷的概念與工作過程　148
5.2.2　中斷的分類　149
5.2.3　中斷的優(yōu)先級　149
5.2.4　中斷屏蔽和中斷處理程序　150
5.2.5　中斷的斷點　150
5.2.6　8086/8088的中斷系統(tǒng)　150
5.3　輸入/輸出方法　151
5.3.1　中斷控制方式　151
5.3.2　程序控制方式　151
5.3.3　I/O通道控制方式　152
5.3.4　直接存儲器存取方式　152
5.4　微型機接口技術　153
5.4.1　常用接口標準　154
5.4.2　USB接口標準　154
5.4.3　RS-232-C串行接口標準　156
5.4.4　并行接口的標準　156
5.4.5　A/D和D/A轉換接口技術　157
5.4.6　微型機接口信息　159
5.4.7　無線接口技術　160
5.4.8　微型機接口之間的轉換　161
5.5　計算機接口信息獲取　162
5.5.1　Windows自帶工具　162
5.5.2　工具軟件　163
習題　164
第6章　微型機總線　166
6.1　總線的概述　166
6.1.1　總線的概念　166
6.1.2　總線分類　167
6.1.3　總線的功能　167
6.1.4　總線的性能指標　168
6.1.5　微機的總線結構　169
6.2　總線技術　171
6.2.1　總線的數(shù)據(jù)傳送　172
6.2.2　總線控制　173
6.2.3　總線驅動及出錯處理　175
6.3　常見局部總線　176
6.3.1　PCI總線　176
6.3.2　通用串行總線　177
6.3.3　IEEE 1394總線　179
6.3.4　圖形加速端口　180
6.3.5　外部設備總線　181
6.3.6　IDE接口與SCSI接口　181
6.3.7　微型機系統(tǒng)中的總線應用　183
6.4　總線信息獲取　184
習題　185
第7章　常用微機外部設備　186
7.1　鍵盤　186
7.1.1　鍵盤的工作原理及接口　186
7.1.2　常見的鍵盤　187
7.2　鼠標　188
7.2.1　鼠標的工作原理　188
7.2.2　常見的鼠標　188
7.3　顯卡、顯示器與光筆　190
7.3.1　顯卡　190
7.3.2　CRT顯示器與液晶顯示器　191
7.3.3　光筆　194
7.4　打印機　195
7.4.1　打印機的分類　195
7.4.2　打印機的基本知識　196
7.4.3　安裝網(wǎng)絡打印機　197
7.5　網(wǎng)卡　198
7.5.1　網(wǎng)卡的工作原理　199
7.5.2　網(wǎng)卡的分類　199
7.5.3　網(wǎng)卡的安裝與配置　202
7.6　掃描儀　203
7.6.1　掃描儀原理　204
7.6.2　掃描儀性能指標　204
7.6.3　三維掃描儀　205
7.7　語音系統(tǒng)　206
7.7.1　聲卡　206
7.7.2　音箱　206
7.7.3　麥克風設備　207
7.7.4　語音識別　207
7.8　其他輸入/輸出設備　208
7.8.1　手寫板與字符自動識別　208
7.8.2　視頻設備與人臉識別系統(tǒng)　208
7.8.3　全球定位系統(tǒng)　209
7.8.4　指紋識別系統(tǒng)　209
7.8.5　數(shù)碼相機　210
7.9　接口信息及性能測試程序　210
7.9.1　獲取接口信息　210
7.9.2　性能測試程序　211
習題　214
第8章　多媒體技術　215
8.1　多媒體技術概述　215
8.1.1　多媒體及相關名詞的定義　215
8.1.2　多媒體計算機　217
8.1.3　多媒體數(shù)據(jù)壓縮和編碼技術　218
8.1.4　多媒體系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和文件格式　221
8.2　音頻技術　228
8.2.1　數(shù)字音頻的基本概念　228
8.2.2　音頻數(shù)據(jù)采樣與處理　231
8.2.3　語音識別技術　233
8.2.4　音頻處理硬件和軟件　236
8.3　數(shù)字視頻技術　240
8.3.1　視頻的基本概念　240
8.3.2　視頻采集卡　241
8.3.3　視頻數(shù)據(jù)的采集與處理　243
8.3.4　流媒體　244
8.3.5　視頻處理軟件　246
8.4　虛擬現(xiàn)實技術　247
8.4.1　虛擬現(xiàn)實的基本特征　247
8.4.2　虛擬現(xiàn)實常用外接設備　248
8.4.3　虛擬現(xiàn)實技術的分類　250
8.4.4　典型的虛擬現(xiàn)實處理軟件　251
8.5　實例：視頻采集卡的安裝及使用　260
習題　262

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：1.第一代（4位及低檔8位微處理器.1971年-1973年）代表產(chǎn)品是美國Intel公司推出的4004微處理器以及由它組成的MCS-4微型計算機（集成度為1 200晶體管／片）。隨后又制成8008微處理器及由它組成的MCS-8微型計算機。第一代微型機就采用了PMOS工藝，基本指令時間約為10～20Us，字長4位或8位，指令系統(tǒng)比較簡單，運算功能較差，速度較慢，系統(tǒng)結構仍然停留在臺式計算機的水平上，軟件主要采用機器語言或簡單的匯編語言，其價格低廉。2.第二代（中、高檔8位微處理器.1974年-1978年）代表產(chǎn)品是美國Intel公司的8080和Motorola公司的MC6800。相對于第一代微處理器而言，第二代微處理器集成度提高1～2倍，（Intel 8080集成度為4 900管／片），運算速度提高了一個數(shù)量級。1976-1978年為高檔的8位微型計算機和8位單片微型計算機階段，稱之為二代半。高檔8位微處理器，以美國ZILOG公司的280和Intel公司的8085為代表，集成度和速度都比典型的第二代提高了一倍以上（Intel 8085集成度為9 000管／片）。

編輯推薦

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