《计算机硬件技术基础(立体化教材)》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、**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。《计算机硬件技术基础(立体化教材)》特色:基础性、时代性,系统性、启发性、实践性、实用性融为一体,《计算机硬件技术基础(立体化教材)》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”三个过程相统一的立体化教学体系。《计算机硬件技术基础(立体化教材)》文字流畅,内容通俗易懂,循序渐进,有广泛的适应面,是高等学校理工类计算机基础课程教材。

**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 **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 Intel8088CPU
5.5.2 IBM370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 RISCCPU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IEEEl394
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 Intel64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-5l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
参考文献
参考网站

《计算机硬件技术基础(立体化教材)》由高等教育出版社出版。