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计算机硬件技术与实践

理论与仿真实践结合,大量考研真题

作者:涂文婕、陈芳信
定价:54
印次:1-1
ISBN:9787302550143
出版日期:2020.12.01
印刷日期:2020.11.09

本书以Intel系列微处理器为背景,以16位微处理器80X86为核心,追踪Intel主流系列高性能微型计算机技术的发展方向,全面讲述微型计算机系统的基本组成、工作原理、硬件接口技术和典型应用,并在此基础上介绍Pentium、龙芯2F、FPGA、ARM10E等高档微处理器的发展和特点,以及应用的先进计算技术。

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前言Foreword “计算机硬件技术基础”是工科专业一门重要的专业基础课程。许多院校都将它定为核心课程和考研课程,主要围绕计算机各个主要系统部件的基本组成和工作原理而展开。其特点是知识面广、内容多、难度大、更新快,并在基础课与专业课之间起着承上启下的重要作用。 本书最重要的价值在于向读者传达3个理论,即“学什么、考什么、做什么”。 概括起来,本书具有以下主要特点。 1. 内容翔实 对计算机主要系统部件的基本概念、基本组成和基本原理进行了较详细的描述,也涉及其应用,做到理论联系实际。 2. 结构合理 基于冯·诺依曼计算机的精髓,以组成为主线,使读者从信息流的连接角度学习计算机组成的原理、I/O接口设计以及编程实现,加深对本书的理解。 3. 贴近考研 配有大量习题及近几年全国高校考研真题,为读者提供较多的理解相关知识和练习的机会,将每章的知识点、习题以及参考答案单列出版了《计算机硬件技术基础习题集》,便于读者学习。 4. 便于实训 除第1章外,全书安排的实训环节,均借助Proteus 8.0来完成,使实训教学更加生动、直观、形象,加大授课时空信息量,提升了教学效率,改善了教学效果,激发了读者的学习主动性和积极性。 本书共9章。第1章介绍计算机的概论、数据表示。第2~8章介绍计算机的各个子系统(运算系统、存储系统、中断技术、总线和输入输出系统)的基本原理和编程应用。第9章介绍计算机串并行接口及应用。总学时建议为30+20学时左右为宜。 为适应现代化的教学手段——多媒体教学,本教材配备了“计算机硬件技术基础多媒体CAI课件”。该课件是编者多年教学经验的总结,其中引入了多媒体技术,如声音、图像、文档及动画等。 本书由涂文婕、陈芳信编著,参与编写的还有郭乐江、陈新、贺玲、程敏、肖蕾、唐晓。全书由涂文婕统稿并校正总纂,陈芳信设计全部实训内容,并编程验证。在本书编写过程中,教研室其他同仁也做了大量努力,在此一并向他们表示感谢。 在编写过程中,李强教授、鲁汉榕教授、李刚副教授等专家提出了许多宝贵意见,熊家军教授对全书进行了主审,在此深表感谢。 由于编者的水平和经验有限,书中定有遗漏和不当之处,恳请专家、读者提出宝贵意见,并予以指正。◆计算机硬件技术与实践 编者2020年8月

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  • 陈芳信 博士,空军预警学院计算机与网络教研室副教授。长期从事计算机基础课程的教学工作,获得学院岗位练兵比武第一名和学院高职比武第二名,发表学术论文20余篇,公开出版高等教育“十二五”规划教材2部,主编编写教材5部。                                                    涂文婕 硕士,空军预警学院计算机与网络教研室讲师。发表学术论文15篇,主编教材1部,副主编教材1部,参编教材4部。
  • 1. 聚焦学什么、考什么、做什么来组织内容,以冯?诺依曼计算机的组成为主线,介绍计算机组成的原理、接口设计以及硬件编程。

    2. 尽量采用“问题牵引”、“任务驱动”的编写方法,各单元以实际问题引出相关知识点,在启发学生分析问题、解决问题的过程中,讲清原理和概念。

    3. 理论和实践相结合,每章配有实训环节,便于学生实际操作,提高动手能力。

    4. 配有大量习题和考研真题,为学生提供理解和练习知识的机会,适用于学生进一步学习的需求。

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  • 目录Contents

    第1章微型计算机系统概述1

    1.1微型计算机的基本组成及体系结构1

    1.1.1微型计算机系统的组成2

    1.1.2冯·诺依曼计算机结构2

    1.1.3典型的微型计算机系统的结构3

    1.1.4微型计算机系统的3个层次4

    1.2微型计算机各组成部分结构及功能5

    1.2.1微处理器5

    1.2.2存储器6

    1.2.3输入输出接口7

    1.2.4总线7

    1.3微型计算机性能指标9

    1.3.1微型计算机性能的主要指标9

    1.3.2CPU性能指标10

    1.3.3总线性能指标11

    1.4计算机基本工作原理11

    1.4.1计算机工作过程11

    1.4.2指令执行过程12

    1.4.3程序执行过程举例12

    *1.5高档微机中应用的先进计算技术13

    1.5.1流水线、超流水线、超标量和超长指令字技术13

    1.5.2分支预测和推测执行技术14

    1.5.3乱序执行技术15

    1.5.4超线程技术15

    1.6计算机中数据的表示16

    1.6.1数值数据的表示16

    1.6.2常用的非数值数据编码20

    1.7计算机中数据的运算22

    1.7.1算术运算22

    1.7.2逻辑运算23

    实验1计算机的组装24

    习题125

    第2章微处理器28

    2.1微处理器的发展28

    2.2微处理器的功能与组成30

    2.2.1微处理器的功能30

    2.2.2微处理器的内部组成31

    2.380x86微处理器33

    2.3.180x86的内部结构33

    2.3.2指令流水线和存储器分段管理44

    *2.4高端CPU简介48

    2.4.1龙芯2F微处理器48 ...

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