计算机硬件技术基础

第1章 计算机硬件概论 1
1.1 信息与数字化 1
1.2 计算机硬件与数字化 2
1.3 计算机硬件的发展历史与展望 3
1.4 计算机硬件总体概况 5
1.4.1 处理硬件 6
1.4.2 存储硬件 7
1.4.3 传输硬件 8
1.4.4 转换硬件 8
1.5 硬件与软件的关系 9
1.6 计算机硬件设计的基本原则 11
1.7 计算机硬件的设计内容与方法 12
1.8 计算机硬件的性能指标及评价标准 13
思考题与习题 13
第2章 微处理器 15
2.1 微处理器结构 15
2.1.1 微处理器组织 15
2.1.2 算逻单元（ALU） 15
2.1.3 寄存器组织 17
2.1.4 定点与浮点部件 18
2.1.5 指令流水线 20
2.1.6 超标量技术 23
2.2 指令集（Instruction Set） 25
2.2.1 指令的特性和功能 26
2.2.2 操作码与操作数 30
2.2.3 汇编语言 35
2.2.4 复杂指令系统计算机和精简指令计算机 35
2.3 处理器实例1：奔腾处理器 37
2.4 处理器实例2：Power PC处理器 39
2.5 嵌入式微处理器 40
思考题与习题 41
第3章 存储器 42
3.1 半导体存储器原理 42
3.1.1 DRAM的工作原理 42
3.1.2 SRAM的工作原理 50
3.1.3 ROM的工作原理 55
3.1.4 Flash Memory 工作原理 57
3.1.5 存储器的组织 60
3.2 存储系统的概念 65
3.2.1 存储器的层次结构 65
3.2.2 存储器的性能 67
3.3 Cache原理 68
3.3.1 Cache的工作原理 68
3.3.2 映射关系和替换算法 70
3.4 虚拟存储器原理 72
3.4.1 虚拟存储器工作原理 72
3.4.2 虚拟空间和替换算法 73
思考题与习题 77
第4章 外存储系统 79
4.1 磁存储设备 79
4.1.1 硬盘的工作原理 80
4.1.2 软磁盘存储器 82
4.1.3 磁带机及磁带库 85
4.2 光存储设备 88
4.2.1 CD-ROM 89
4.2.2 可擦写光盘CD-R/W 96
4.2.3 磁光盘（Magneto Optical Disc） 97
4.2.4 DVD 99
4.3 磁盘阵列技术 103
4.3.1 RAID的可靠性和可用性 103
4.3.2 磁盘阵列的工作原理 105
4.3.3 磁盘阵列的级别 106
4.4 网络存储 111
4.4.1 网络环境下存储系统的要求与特点 111
4.4.2 附网存储设备（NAS） 112
4.4.3 存储区域网（SAN） 117
4.4.4 存储备份与异地冗灾 123
思考题与习题 127
第5章 总线. 接口与互联技术 128
5.1 系统总线概述 128
5.1.1 总线结构 128
5.1.2 总线层次及桥接芯片 130
5.1.3 数据传输方式与性能 132
5.2 微机系统总线 133
5.2.1 ISA. EISA及局部总线 133
5.2.2 PCI总线 141
5.2.3 FutureBus 145
5.3 I/O总线 145
5.3.1 并行总线 145
5.3.2 串行总线 151
5.3.3 PC Card接口--PCMCIA 161
5.4 网络接口 164
5.4.1 网卡工作原理 164
5.4.2 调制解调器 167
5.5 蓝牙技术 169
思考题与习题 175
第6章 输入. 输出设备与技术 176
6.1 键盘和鼠标 176
6.1.1 键盘 176
6.1.2 鼠标 182
6.2 显示器技术原理 183
6.2.1 CRT显示器 183
6.2.2 液晶显示器和等离子体显示器 188
6.2.3 其他新型显示装置 193
6.3 打印机 194
6.3.1 击打式打印机 195
6.3.2 喷墨打印机 197
6.3.3 激光打印机 199
6.4 图像输入设备 200
6.4.1 扫描仪 200
6.4.2 数码相机 203
6.5 声音输入/输出技术 206
6.5.1 声卡工作原理 206
6.5.2 语音合成技术 209
思考题与习题 211
第7章 设备驱动程序 213
7.1 Linux设备驱动程序 213
7.1.1 Linux对设备的管理 213
7.1.2 Linux设备驱动程序原理 215
7.2 Windows 2000/XP设备驱动程序 219
7.2.1 Windows 2000中驱动程序的分类 220
7.2.2 内核模式与用户模式 221
7.2.3 Windows 2000/XP 系统的基本结构 221
7.2.4 驱动程序与注册表 222
7.2.5 WDM驱动程序工作原理 223
7.2.6 WDM驱动程序结构 225
思考题与习题 226
第8章 微机系统及服务器技术 227
8.1 计算机的形态与发展趋势 227
8.1.1 移动型计算机1：掌上电脑 227
8.1.2 移动型计算机2：笔记本电脑 229
8.1.3 台式机 232
8.1.4 服务器 235
8.2 服务器技术 236
8.2.1 服务器的种类. 特点和性能 237
8.2.2 SMP多处理器原理 239
8.2.3 机群服务器 243
思考题与习题 247
第9章 多媒体技术与系统 248
9.1 多媒体关键技术 248
9.1.1 多媒体技术的定义. 特点和标准 248
9.1.2 视频压缩技术与芯片 251
9.1.3 音频压缩技术与MP3播放器 260
9.1.4 MMX多媒体扩展指令 264
9.2 多媒体应用系统 268
9.2.1 视频点播（VOD）系统 268
9.2.2 视频会议系统 271
思考题与习题 274
第10章 计算机硬件实例研究 276
10.1 Pentium 4 CPU的结构及技术特点 276
10.2
Pentium 4计算机主板结构分析 278
10.2.1 Pentium 4主板采用的新技术 278
10.2.2 某品牌Pentium 4主板简介 281
10.3 i850芯片组 283
10.4 组装与调试技术 285
参考文献 289