計算機硬件技術(shù)

內(nèi)容概要

　　本書在內(nèi)容上對“計算機體系結(jié)構(gòu)”、“計算機組成原理”、“計算機外部設備”和“微型計算機技術(shù)”等課程進行了整合。放棄了“體系結(jié)構(gòu)理論分析+8086電路設計+匯編語言設計”的傳統(tǒng)教學思路。本書以目前普遍關(guān)注的主流計算機為對象，對計算機的各個子系統(tǒng)按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、硬件組成、接H規(guī)范、技術(shù)性能4個方面進行分析和討論。本書的特點是：討論主流機型，說明設計思想，分析技術(shù)性能，加強工程訓練。本書分為兩部分，第一部分（第1～4章）主要討論計算機基本知識，計算機體系結(jié)構(gòu)，電子元件結(jié)構(gòu)與性能，電路板與集成電路芯片工藝等方面的知識。第二部分（第5～11章）主要討論微機核心部件的結(jié)構(gòu)與性能，分為CPU系統(tǒng)、主板系統(tǒng)、內(nèi)存系統(tǒng)、外存系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)和外設系統(tǒng)幾個方面進行論述?！　”緯梢宰鳛楦叩仍盒Ｓ嬎銠C及相關(guān)專業(yè)“計算機硬件技術(shù)”課程本科學生的教材，也可供在計算機領(lǐng)域從事相關(guān)工作的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 硬件技術(shù)基本知識　1.1 微機的發(fā)展與類型　　1.1.1微機的發(fā)展　　1.1.2 計算機的基本類型　　1.1.3 PC與它的競爭對手　　1.1.4 微機的基本組成　1.2 數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)部的表示　　1.2.1 二進制數(shù)與十進制數(shù)的轉(zhuǎn)換　　1.2.2 BCD編碼對數(shù)制轉(zhuǎn)換的簡化　　1.2.3 原碼、反碼與補碼　　1.2.4 信息在計算機中的表示　1.3 算術(shù)運算與邏輯運算　　1.3.1 二進制數(shù)算術(shù)運算　　1.3.2 二進制數(shù)浮點運算　　1.3.3 與或非基本邏輯門　　1.3.4 算術(shù)邏輯運算電路　1.4 信號完整性分析　　1.4.1 信號完整性的基本概念　　1.4.2 電源完整性的基本概念　　1.4.3 信號在導線中的傳輸速度　　1.4.4 信號的反射和串擾　　1.4.5 傳輸線的特性阻抗　習題1第2章 體系結(jié)構(gòu)與設計原則　2.1 計算機體系結(jié)構(gòu)　　2.1.1 計算機體系結(jié)構(gòu)的定義　　2.1.2 計算機系統(tǒng)各層次的功能　　2.1.3 馮•諾依曼結(jié)構(gòu)與哈佛結(jié)構(gòu)　　2.1.4 X86系列微機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　2.1.5 大型計算機體系結(jié)構(gòu)　　2.1.6 新型計算機系統(tǒng)的研究　2.2 體系結(jié)構(gòu)設計原則　　2.2.1 新技術(shù)對體系結(jié)構(gòu)的影響　　2.2.2 12個重要的系統(tǒng)概念　　2.2.3 加速比設計準則　　2.2.4 系統(tǒng)設計基本準則　　2.2.5 兼容性設計準則　2.3 設計規(guī)范與設計工具　　2.3.1 微機設計規(guī)范　　2.3.2 PnP設計規(guī)范　　2.3.3 EDA設計工具　　2.3.4 VHDL設計工具　　2.3.5 IP核設計技術(shù)　2.4 計算機的主要技術(shù)指標　　2.4.1 計算機的性能指標　　2.4.2 計算機的基準測試　　2.4.3 常用的基準測試軟件　　2.4.4 計算機的可靠性指標　習題2第3章 電子元件的結(jié)構(gòu)與性能　3.1 常用電子元件　　3.1.1 電阻　　3.1.2 電容　　3.1.3 電感　　3.1.4 晶振　3.2 晶體管元件　　3.2.1 二極管　　3.2.2 三極管　　3.2.3 場效應管　3.3 電路保護元件　　3.3.1 異常過電壓　　3.3.2 保險電阻　　3.3.3 熱敏電阻　　3.3.4 TVS保護器件　3.4 電子元件在電路中的應用　　3.4.1 阻抗匹配　　3.4.2 電阻在電路中的應用　　3.4.3 電容在電路中的應用　　3.4.4 電感在電路中的應用　習題3第4章 電路板與集成電路工藝　4.1 PCB的結(jié)構(gòu)與布線設計　　4.1.1 PCB材料與制造工藝　　4.1.2 傳輸線技術(shù)性能　　4.1.3 PCB的疊層結(jié)構(gòu)　　4.1.4 PCB的布線原則　　4.1.5 PCB上的過孔　　4.1.6 PCB的器件布放　4.2 PCB電磁兼容設計　　4.2.1 PCB電磁兼容設計概述　　4.2.2 PCB信號參考平面　　4.2.3 PCB分割與隔離　　4.2.4 PCB地線干擾與抑制　4.3 CMOS電路的工作原理　　4.3.1 MOS晶體管的工作原理　　4.3.2 CMOS電路的工作原理　　4.3.3 MOS晶體管的制程線寬　　4.3.4 MOS晶體管的基本參數(shù)　4.4 集成電路制造工藝　　4.4.1 集成電路的生產(chǎn)工藝流程　　4.4.2 集成電路芯片的封裝形式　　4.4.3 High-k工藝與High-k工藝　　4.4.4 集成電路芯片的關(guān)鍵生產(chǎn)工藝　習題4第5章 CPU的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與性能　5.1 CPU的類型與組成　　5.1.1 CPU的發(fā)展　　5.1.2 CPU的類型　　5.1.3 CPU型號的標識　　5.1.4 CPU的組成與接口　5.2 CPU的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　5.2.1 CPU內(nèi)核組成　　5.2.2 微系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　5.2.3 高速緩存單元　　5.2.4 取指令單元　　5.2.5 譯碼單元　　5.2.6 控制單元　　5.2.7 執(zhí)行單元　　5.2.8 退出單元　5.3 CPU核心部分的設計技術(shù)　　5.3.1 指令系統(tǒng)　　5.3.2 流水線技術(shù)　　5.3.3 多核CPU技術(shù)　　5.3.4 64位計算技術(shù)　5.4 CPU非核心部分設計技術(shù)　　5.4.1 CPU節(jié)能技術(shù)　　5.4.2 CPU溫度控制技術(shù)　　5.4.3 虛擬化技術(shù)　　5.4.4 同步多線程技術(shù)　5.5 CPU系統(tǒng)的性能　　5.5.1 CPU的能效指標　　5.5.2 提高CPU性能的方法　習題5第6章 主板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與性能　6.1 主板技術(shù)規(guī)格與組成　　6.1.1 ATX主板技術(shù)規(guī)格　　6.1.2 BTX主板技術(shù)規(guī)格　　6.1.3 主板的主要部件　　6.1.4 主板的跳線插座　6.2 芯片組的結(jié)構(gòu)與性能　　6.2.1 Intel芯片組的命名規(guī)則　　6.2.2 Intel北橋芯片的技術(shù)性能I　　6.2.3 Intel南橋芯片的技術(shù)性能　　6.2.4 SIO芯片的技術(shù)性能I　6.3 主板的基本電路　　6.3.1 主板的供電電路　　6.3.2 主板的時鐘電路　　6.3.3 主板的開機電路I　　6.3.4 主板的網(wǎng)絡電路　　6.4 總線的結(jié)構(gòu)與性能　　6.4.1 總線的基本類型　……第7章 內(nèi)在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與性能第8章 外存系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與性能第9章 顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與性能第10章 輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與性能第11章 常用外設的結(jié)構(gòu)與性能附錄A 計算機常用度量單位參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：1.1.3 PC與它的競爭對手1.PC與Apple微機的競爭在微機行業(yè)，App[9微機曾經(jīng)是PC最強大的競爭對手。1978年蘋果公司股票上市，3周內(nèi)股票總值超過了當時的福特汽車公司。IBM公司這時才發(fā)現(xiàn)微機市場有如此誘人的巨大利益，因此匆忙進入微機設計和生產(chǎn)領(lǐng)域。1983年，Apple公司推出Lisa微機，這是第一臺使用圖形用戶界面（GuI）的微機，它第一次在微機中采用了鼠標操作方式。然而這時IBMPC／XT微機（8086）剛剛推出不久，還是字符界面。Apple公司堅持不開放的設計思想（如不授權(quán)其他公司生產(chǎn)Apple微機），在核心硬件（如CPU）和系統(tǒng)軟件（如操作系統(tǒng)）上與PC不兼容。Apple微機有自成體系的操作系統(tǒng)MACOS（基于UNIX核心），采用PowerPc處理器（RISC芯片）作為系統(tǒng)核心。因此，Apple微機在性能和功能上優(yōu)于PC，機型設計也給人高貴典雅的感覺。但是，由于Apple微機與PC的不兼容，出現(xiàn)了Apple微機叫好不叫座的局面。2.PC與Arrliga多媒體計算機的競爭1985年，工程師JayMiner設計了Amiga多媒體桌面計算機，它采用摩托羅拉680x0系列的32位處理器，運行主頻為50MHz，具有視頻游戲芯片和多采樣聲音通道，自帶32位Amiga操作系統(tǒng)，具有圖形用戶界面，所有操作系統(tǒng)都在512KB內(nèi)存中運行，有上百萬臺的銷量。而當時的PC只有文本顯示器，采用一個只能發(fā)出報警笛聲的小揚聲器，并且在16位CPU上運行MS-DOs操作系統(tǒng)。PC用了5年時間才使用了與Amiga相同的硬件設備，用了10年才追趕上Amiga的圖形用戶界面操作系統(tǒng)。但是Amiga制造商在1994年破產(chǎn)了，與許多優(yōu)秀的平臺一樣，Amiga被PC無情地淘汰了。3.CISC與RISC的競爭在計算機體系結(jié)構(gòu)上，長期存在RIS（精簡指令系統(tǒng)計算機）與CISC（復雜指令系統(tǒng)計算機）之爭。PC在設計中采用了cISC技術(shù)，而RISC技術(shù)的支持者則認為RISC比CISC存在很多性能上的優(yōu)勢。如此說來，RISC：機器（如SunUltraSFARC）應當在市場上超出了PC，但是事實并非如此。2005年，HP公司在發(fā)布PA-RISC8900處理器的同時，也宣布這將是HP最后一顆RISC處理器版本。不久后，SGI公司的服務器產(chǎn)品也終止了采用RISC體系結(jié)構(gòu)的MIPS芯片。2009年，隨著0racle公司對Sun公司的合并，使RIS（：結(jié)構(gòu)受到了嚴重的打擊，Sun公司已宣布取消下一代UltraSPA.RC產(chǎn)品線，轉(zhuǎn)向全新的設計。

編輯推薦

《計算機硬件技術(shù):結(jié)構(gòu)與性能》：教學目標明確，注重理論與實踐的結(jié)合教學方法靈活，培養(yǎng)學生自主學習的能力教學內(nèi)容先進，強調(diào)計算機在各專業(yè)中的應用教學模式完善，提供配套的教學資源解決方案

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