《計算機硬體技術基礎（第3版）》是由李繼燦主編，清華大學出版社於2015年7月出版的“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材、普通高等教育精品教材、高等學校計算機基礎教育教材。該教材適合作為高等學校非計算機專業的教材和成人高等教育的培訓教材、自學讀本，也可作為科技工作者和從事計算機基礎教學研究的人員的參考書。
該教材共11章，包括計算機的基礎知識、微處理器系統結構與技術、微處理器的指令系統、彙編語言程式設計、存儲器系統、浮點部件、輸入輸出與中斷技術、可程式接口晶片、微機硬體新技術、多媒體外部設備及接口卡、多核計算機。
基本介紹
- 書名：計算機硬體技術基礎（第3版）
- 作者：李繼燦
- 類別：“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2015年7月1日
- 頁數：327 頁
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787302402336
- CIP核字號：2015101450
- 字數：537千字
成書過程,修訂情況,出版工作,內容簡介,教材目錄,教學資源,教材特色,作者簡介,
成書過程
修訂情況
《計算機硬體技術基礎（第3版）》是由李繼燦教授策劃並任主編，負責全書的大綱擬定、編著與統稿。郭麥成教授、沈疆海副教授參與了該教材部分章節文字修訂。李愛珺為該教材編寫了有關計算機新技術的內容。在編寫修訂該教材的過程中還得到清華大學出版社、北京大學李曉明教授和王克義教授、大連海事大學朱紹廬教授和傅光永教授，以及長江大學李華貴教授和杜友福教授等的支持。
出版工作
2015年7月1日，《計算機硬體技術基礎（第3版）》由清華大學出版社出版。
| 責任編輯 | 封面設計 | 責任校對 | 責任印製 |
|---|---|---|---|
張瑞慶 | 傅瑞學 | 梁毅 | 王靜怡 |
內容簡介
《計算機硬體技術基礎（第3版）》共11章。第1章介紹微型計算機的發展，其中對Intel公司的Tick-Tock模式、電晶體數目按“摩爾定律”增長的規律以及影響計算機性能設計的因素等技術發展趨勢，還介紹微型計算機系統的組成與工作原理以及計算機的運算基礎。第2章介紹CISC與RISC的技術發展，解析8086／8088微處理器編程結構、引腳信號與功能以及系統工作模式，還簡要介紹嵌入式計算機系統的套用與發展。第3章與第4章分別介紹Intel系列微處理器的指令系統以及彙編語言程式設計基礎。第5章介紹存儲器系統，包括32位和64位接口以及記憶體的技術發展。第6章簡要介紹80x86與Pentium系列微處理器的浮點部件。第7章對中斷回響過程進行解析。第8章對825305、8255A、8250、0832與0809等常規晶片的結構、工作原理及其編程套用，都給予分析。第9章介紹超執行緒技術、多核技術、主機板晶片組及匯流排的技術發展等。第10章為多媒體外部設備及接口卡。第11章介紹發展多核的途徑和主要考慮因素、多核處理器的體系結構與組織結構，以及多核在套用中存在的一些問題。
教材目錄
第1章 計算機的基礎知識1 | 3.4.2 移位指令與循環移位指令112 | 7.3.2 中斷源的中斷過程208 |
1.1 計算機發展概述1 | 3.5 串操作類指令113 | 7.4 8086/8088的中斷系統和中斷處理211 |
1.1.1 計算機的發展簡史1 | 3.5.1 MOVS目標串，源串114 | 7.4.1 8086/8088的中斷系統211 |
1.1.2 計算機的主要套用2 | 3.5.2 CMPS目標串，源串115 | 7.4.2 8086/8088的中斷處理過程217 |
1.2 微型計算機概述4 | 3.5.3 SCAS目標串115 | 7.4.3 中斷回響時序220 |
1.2.1 微型計算機的發展階段4 | 3.5.4 LODS源串116 | 7.5 中斷控制器8259A 221 |
1.2.2 微處理器的發展6 | 3.5.5 STOS目標串116 | 7.5.1 8259A的引腳與功能結構221 |
1.2.3 影響計算機性能設計的因素8 | 3.6 程式控制類指令117 | 7.5.2 8259A內部結構框圖和中斷工作過程222 |
1.3 微型計算機系統的組成11 | 3.6.1 無條件轉移指令117 | 7.5.3 8259A的工作方式225 |
1.4 微機硬體系統結構基礎12 | 3.6.2 條件轉移指令120 | 7.5.4 8259A的控制字格式228 |
1.4.1 匯流排結構簡介13 | 3.6.3 循環控制指令122 | 7.5.5 8259A套用舉例233 |
1.4.2 微處理器模型的組成15 | 3.6.4 中斷指令123 | 本章小結234 |
1.4.3 存儲器概述17 | 3.7 處理器控制類指令124 | 習題7 235 |
1.4.4 輸入輸出（I/O）接口簡介19 | 3.7.1 對標誌位操作指令124 | 第8章 可程式接口晶片237 |
1.5 微機的工作原理與程式執行過程19 | 3.7.2 同步控制指令124 | 8.1 接口的分類及功能237 |
1.6 計算機的運算基礎25 | 3.7.3 其他控制指令125 | 8.2 可程式計數器/定時器8253-5 238 |
1.6.1 二進制數的運算25 | 本章小結126 | 8.2.1 8253-5的引腳與功能結構238 |
1.6.2 數制轉換綜合表示法29 | 習題3 127 | 8.2.2 8253-5的內部結構和定址方式239 |
1.6.3 二進制編碼（代碼）30 | 第4章 彙編語言程式設計131 | 8.2.3 8253-5的工作方式及時序關係240 |
1.6.4 數的定點與浮點表示32 | 4.1 程式設計語言概述131 | 8.2.4 8253-5套用舉例243 |
1.6.5 帶符號數的表示法34 | 4.2 8086/8088彙編源程式132 | 8.3 可程式並行通信接口晶片8255A 244 |
1.6.6 補碼的加減法運算36 | 4.2.1 8086/8088彙編源程式實例132 | 8.3.1 8255A晶片引腳定義與功能244 |
1.6.7 溢出及其判斷方法37 | 4.2.2 8086/8088彙編語言語句的類型及格式133 | 8.3.2 8255A定址方式247 |
本章小結 38 | 4.3 8086/8088彙編語言的數據項與表達式135 | 8.3.3 8255A的控制字247 |
習題1 39 | 4.3.1 常量135 | 8.3.4 8255A的工作方式249 |
第2章 微處理器系統結構與技術41 | 4.3.2 變數135 | 8.3.5 8255A的時序關係255 |
2.1 CISC與RISC技術42 | 4.3.3 標號136 | 8.3.6 8255A的套用舉例257 |
2.1.1 CISC與RISC簡介42 | 4.3.4 表達式和運算符136 | 8.4 可程式串列異步通信接口晶片8250 259 |
2.1.2 CISC與RISC技術的交替發展與融合43 | 4.4 8086/8088彙編語言的偽指令139 | 8.4.1 串列異步通信規程259 |
2.1.3 ARM引領的移動計算時代44 | 4.4.1 數據定義偽指令139 | 8.4.2 8250晶片引腳定義與功能260 |
2.1.4 x86與ARM發展中的市場新格局45 | 4.4.2 符號定義偽指令142 | 8.4.3 8250晶片的內部結構和定址方式261 |
2.2 8086/8088微處理器46 | 4.4.3 段定義偽指令143 | 8.4.4 8250內部控制狀態暫存器的功能及其工作過程263 |
2.2.1 8086/8088 CPU的內部功能結構46 | 4.4.4 過程定義偽指令146 | 8.4.5 8250通信編程267 |
2.2.2 8086/8088的編程結構47 | 4.5 8086/8088彙編語言程式設計基本方法146 | 8.5 數/模與模/數轉換接口晶片269 |
2.2.3 匯流排周期的概念51 | 4.5.1 順序結構程式146 | 8.5.1 DAC 0832數/模轉換器270 |
2.2.4 8086/8088微處理器的引腳信號與功能52 | 4.5.2 分支結構程式149 | 8.5.2 ADC 0809模/數轉換器274 |
2.3 8086/8088系統的工作模式54 | 4.5.3 循環結構程式150 | 本章小結280 |
2.3.1 最小模式操作54 | 本章小結153 | 習題8 280 |
2.3.2 最大模式操作57 | 習題4 153 | 第9章 微機硬體新技術283 |
2.4 8086/8088的存儲器及I/O組織59 | 第5章 存儲器系統158 | 9.1 CPU新技術概述283 |
2.4.1 存儲器組織59 | 5.1 存儲器的分類與組成158 | 9.1.1 超執行緒技術283 |
2.4.2 存儲器的分段60 | 5.1.1 半導體存儲器的分類158 | 9.1.2 64位技術284 |
2.4.3 實際地址和邏輯地址61 | 5.1.2 半導體存儲器的組成159 | 9.1.3 “整合”技術285 |
2.4.4 堆疊62 | 5.2 隨機存取存儲器161 | 9.1.4 雙核及多核技術286 |
2.4.5 “段加偏移”定址機制允許重定位63 | 5.2.1 靜態隨機存取存儲器161 | 9.1.5 CPU指令集及其擴展288 |
2.4.6 I/O組織63 | 5.2.2 動態隨機存取存儲器165 | 9.2 主機板290 |
2.580 x86微處理器63 | 5.3 唯讀存儲器167 | 9.2.1 主機板晶片組概述291 |
2.5.1 80286微處理器63 | 5.3.1 唯讀存儲器存儲信息的原理和組成167 | 9.2.2 主機板晶片組舉例291 |
2.5.2 80386微處理器65 | 5.3.2 唯讀存儲器的分類168 | 9.2.3 主機板上的I/O接口293 |
2.5.3 80486微處理器67 | 5.3.3 常用ROM晶片舉例169 | 9.3 擴展匯流排套用技術296 |
2.6 Pentium微處理器68 | 5.4 存儲器的擴充及其與CPU的連線171 | 本章小結298 |
2.6.1 Pentium的體系結構68 | 5.4.1 存儲器晶片的擴充技術171 | 習題9 298 |
2.6.2 Pentium體系結構的技術特點69 | 5.4.2 存儲器與CPU的連線173 | 第10章 多媒體外部設備及接口卡299 |
2.7 Pentium系列微處理器及相關技術的發展71 | 5.5 記憶體的技術發展176 | 10.1 輸入設備299 |
2.7.1 Pentium Ⅱ微處理器71 | 5.6 外部存儲器181 | 10.1.1 字元輸入設備——鍵盤299 |
2.7.2 Pentium Ⅲ微處理器72 | 5.6.1 硬碟181 | 10.1.2 圖形輸入設備300 |
2.7.3 Pentium 4微處理器簡介73 | 5.6.2 硬碟的接口182 | 10.1.3 圖像輸入設備302 |
2.7.4 CPU的主要性能指標76 | 5.6.3 硬碟的主要參數183 | 10.1.4 智慧型輸入裝置304 |
2.8 嵌入式計算機系統的套用與發展78 | 5.7 光碟驅動器184 | 10.2 圖形/圖像輸出設備306 |
2.8.1 嵌入式計算機系統概述78 | 5.7.1 光碟機的分類184 | 10.2.1 顯示器306 |
2.8.2 嵌入式計算機體系結構的發展80 | 5.7.2 光碟機的倍速184 | 10.2.2 印表機308 |
本章小結 82 | 5.7.3 DVD光碟的類型185 | 10.3輸入輸出複合設備309 |
習題2 83 | 5.8 存儲器系統的分層結構187 | 10.4 顯示卡310 |
第3章 微處理器的指令系統86 | 本章小結188 | 10.4.1 顯示卡內部結構310 |
3.1 8086/8088的定址方式86 | 習題5 189 | 10.4.2 顯示卡的性能參數311 |
3.1.1 數據定址方式86 | 第6章 浮點部件191 | 10.5 音效卡311 |
3.1.2 程式存儲器定址方式92 | 6.1 80x86微處理器的浮點部件概述191 | 本章小結 312 |
3.1.3 堆疊存儲器定址方式92 | 6.1.1 iAPx86/88系統中的協處理器191 | 習題10 313 |
3.1.4 其他定址方式93 | 6.1.2 80387/80486系統中的浮點部件193 | 第11章 多核計算機314 |
3.2 數據傳送類指令93 | 6.2 Pentium微處理器的浮點部件194 | 11.1 多核概述314 |
3.2.1 通用數據傳送指令93 | 本章小結196 | 11.2 發展多核的途徑和主要考慮因素315 |
3.2.2 目標地址傳送指令97 | 習題6 196 | 11.3 多核處理器的體系結構316 |
3.2.3 標誌位傳送指令99 | 第7章 輸入輸出與中斷技術197 | 11.4 多核處理器的組織結構317 |
3.2.4 I/O數據傳送指令99 | 7.1 輸入輸出接口概述197 | 11.5 Intelx86多核產品簡介318 |
3.3 算術運算類指令101 | 7.1.1 CPU與外設間的連線197 | 11.6 多核的一些問題320 |
3.3.1 加法指令101 | 7.1.2 接口電路的基本結構198 | 本章小結322 |
3.3.2 減法指令104 | 7.2 CPU與外設數據傳送的方式199 | 習題11 323 |
3.3.3 乘法指令106 | 7.2.1 程式傳送199 | 附錄A 軟體調試技術324 |
3.3.4 除法指令108 | 7.2.2 中斷傳送205 | A1 調試軟體DEBUG 324 |
3.3.5 十進制調整指令109 | 7.2.3 直接存儲器存取傳送206 | A2 軟體調試基本方法326 |
3.4 邏輯運算和移位循環類指令112 | 7.3 中斷技術207 | 參考文獻327 |
3.4.1 邏輯運算指令112 | 7.3.1 中斷概述207 | （註：目錄排版順序為從左列至右列） |
教學資源
- 課程資源
《計算機硬體技術基礎（第3版）》配有電子教案PPT。
- 配套教材
《計算機硬體技術基礎（第3版）》的配套教材是《〈計算機硬體技術基礎（第3版）〉——教學指導、習題詳解與綜合訓練》。
| 書名 | ISBN | 出版社 | 出版時間 | 作者 |
|---|---|---|---|---|
《〈計算機硬體技術基礎（第3版）〉——教學指導、習題詳解與綜合訓練》 | 9787302413042 | 清華大學出版社 | 2015年11月 | 李繼燦 |
教材特色
該教材的教學目的是在培養學生掌握計算機硬體的一般基礎知識、基本技術與基本套用能力的基礎上，跟進計算機新硬體技術的發展，以便為非計算機專業的學生適應未來從事與信息化技術相關的各項工作打下基礎，並開拓技術創新視野。
該教材的主要特色是定位準確、結構嚴謹、條理清晰、實用性強、選材合適、篇幅適中。
作者簡介
李繼燦，男，長江大學計算機科學學院教授，已退休，曾經獲得長江大學最高教學超量優質獎。
