标题：21世纪高等学校计算机教育实用规划教材：计算机与通信硬件技术基础
基本信息
作 者： 郭荣宁 编
出 版 社： 清华大学出版社
ISBN： 9787302168140 
出版时间： 2008-02-01
版　次： 1
页　数： 480
装　帧： 平装
开　本： 16开
所属分类： 图书>科技>电子与通信
内容简介
《21世纪高等学校计算机教育实用规划教材：计算机与通信硬件技术基础》涵盖了计算机与通信硬件的专业基础知识，系统地介绍了微机原理与接口、MCS-51单片机、数字信号处理芯片以及嵌入式处理器ARM的内容。　全书共分四个部分，每部分又由若干章节组成。第一部分介绍计算机硬件技术基础； 第二部分介绍MCS-51单片机的原理及其应用； 第三部分介绍DSP芯片内容； 第四部分介绍ARM芯片的相关内容。　《21世纪高等学校计算机教育实用规划教材：计算机与通信硬件技术基础》作为国内第一本较全面地介绍计算机与通信硬件相关内容的教科书，既介绍了相关硬件的一般原理，又注意与实际应用相结合。全书层次清晰、重点突出，由浅入深、循序渐进。　《21世纪高等学校计算机教育实用规划教材：计算机与通信硬件技术基础》可作为高等院校通信类及相关专业的“计算机与通信硬件技术基础”课程的教材或教学参考书，同时也可以作为相关专业技术人员的自学或参考用书。
图书目录
第一部分 计算机硬件
第1章 计算机系统概述
1.1 计算机发展概述
1.1.1 计算机的发展
计算工具的演化经历了由简单到复杂、从低级到高级的不同阶段，例如从“结绳记事”中的绳结到算筹、算盘计算尺、机械计算机等。它们在不同的历史时期发挥了各自的历史作用，同时也孕育了电子计算机的雏形和设计思路。
1946年2月14日，由美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”（ENIAC Electronic Numerical And Calculator）在美国宾夕法尼亚大学问世了。 
ENIAC是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的。这台计算器使用了17840支电子管，大小为80英尺×8英尺，重达28t（吨），功耗为170kW，其运算速度为每秒5000次的加法运算，造价为487000美元。ENIAC的问世具有划时代的意义，表明电子计算机时代的到来。在以后60多年里，计算机技术以惊人的速度发展，没有任何一门技术的性能价格比能在30年内增长6个数量级。 发展的五个阶段1.第1代计算机：电子管数字计算机（1946—1958年）
硬件方面，逻辑元件采用真空电子管，主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯；外存储器采用磁带。软件方面采用机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。特点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢（一般为每秒数千次至数万次）、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了基础。
2.第2代计算机：晶体管数字计算机（1958—1964年）
硬件方面，逻辑元件采用晶体管，主存储器采用磁芯，外存储器采用磁盘。软件方面出现了以批处理为主的操作系统、高级语言及其编译程序。应用领域以科学计算和事务处理为主，并开始进入工业控制领域。特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高（一般为每秒数10万次，可高达300万次）、性能比第1代计算机有很大的提高。
3.第3代计算机：集成电路数字计算机（1964—1970年）
硬件方面，逻辑元件采用中、小规模集成电路（MSI、SSI），主存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。特点是速度更快（一般为每秒数百万次至数千万次），而且可靠性有了显著提高，价格进一步下降，产品走向了通用化、系列化和标准化。应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。
4.第4代计算机：大规模集成电路计算机（1970年至今）
硬件方面，逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路（LSI和VLSI）。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。特点是1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，开创了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。
1.1.2 未来计算机发展趋势
1.1.3 计算机的分类
1.2 微型计算机系统硬件构成
1.2.1 微型计算机系统的主要部件
1.2.2 微型计算机系统的主要性能指标
1.3 微型计算机的一般工作原理
1.3.1 计算机执行程序的过程
1.3.2 计算机的工作过程
1.4 微型计算机系统体系结构
1.4.1 8088/PC总线的微机结构
1.4.2 80286/ISA总线的微机结构
1.4.3 80386/80486 ISA总线的微机结构
1.4.4 Pentium ISA/PCI总线的南北桥微机结构
1.4.5 Pentium ⅡISA/PCI/AGP总线的南北桥微机结构
1.4.6 Pentium Ⅲ中心结构的微型机体系结构
1.4.7 Pentium 4中心结构的微型机体系结构
第2章 微处理器及其系统结构
2.1 Intel 8086/8088微处理器结构
2.1.1 8086/8088 CPU的内部结构
2.1.2 寄存器结构
2.1.3 存储器组织结构
2.2 8086/8088 CPU的外部结构
2.2.1 8086/8088 CPU芯片引脚及其功能
2.2.2 两种工作模式的微计算机系统构成
2.3 8086/8088的总线操作和时序
2.3.1 指令周期、总线周期及时钟周期
2.3.2 8086最小模式下的读/写总线周期
2.3.3 8086最大模式下的读/写总线周期
2.3.4 中断响应周期
2.3.5 系统的复位和启动操作
2.4 80x86/Pentium微处理器
2.4.1 80x86/Pentium特点与内部功能结构
2.4.2 80x86/Pentium CPU寄存器组织
第3章 指令系统及汇编程序设计
第4章 存储器系统
第5章 总线技术
总线技术就是将各部件连接到计算机处理器的一个元件。要连接的部件包括硬盘、内存、音响系统和视频系统等。例如，要查看计算机在做什么，一般是使用阴极射线管（CRT）显示器或液晶（LCD）显示器。您需要专用的硬件驱动屏幕，而一般是通过显卡来驱动。显卡是一小块可以插入总线的印制电路板。通过使用计算机的总线作为通信通路，显卡就可以与处理器进行通信。 
总线的优点就是能够更加方便地更换各个部件。如果您想更换一个更好的显卡，您只需从总线上拔掉原来的显卡，然后插上新的就可以了。如果您要在计算机上安装两个显示器，只需在总线上插入两个显卡。 
二、三十年前，处理器的速度要非常慢，以便与总线同步，即总线与处理器的速度相同。而且当时计算机上只有一条总线。现在，处理器的运转速度非常快，多数计算机都有两条或更多的总线。每条总线专用于特定类型的流量。 
现今，一台典型的台式个人计算机一般有两条主总线： 
一条是我们通常所说的系统总线或局部总线，用于连接微处理器（中央处理器）和系统内存。它是系统中运行最快的总线。 另一条总线的速度较慢，用于与硬盘和声卡等部件进行通信。这种类型的总线最常见的是PCI总线。这些运行较慢的总线通过桥接器连接到系统总线，因为桥接器是计算机芯片组的一部分并能起到流量交换的作用，所以能够将其他总线的数据集成到系统总线。 其实还有其他的总线。例如，通用串行总线（USB），用于把照相机、扫描仪和打印机等设备连接到计算机。它利用细线缆连接到设备，并且多个设备可以同时共用一根总线。FireWire是另一种总线，现在主要用于摄影机和外置硬盘。
第6章 输入输出系统
第7章 输入输出接口电路
第8章 计算机常用外部设备
第二部分 MCS-51单片机
第1章 单片机概述
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit）， 
常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。它最早是被用在工业控制领域。 
由于单片机在工业控制领域的广泛应用，单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的8080是最早按照这种思想设计出的处理器，当时的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。尽管2000年以后ARM已经发展出了32位的主频超过300M的高端单片机，直到基于8031的单片机还在广泛的使用。在很多方面单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了广泛的应用。事实上单片机是世界上数量最多处理器，随着单片机家族的发展壮大，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。 汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多
第2章 MCS-51系列单片机结构
第3章 MCS-51单片机开发工具
第4章 MCS-51应用实例
第三部分 DSP
第1章 DSP概述
数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。德州仪器、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。
第2章 DSP芯片及其软硬件设计
第3章 DSP开发工具
第4章 DSP应用实列
第四部分 嵌入式处理器
第1章 MRM微处理器概述
ARM微处理器凭借强大的处理能力和极低的功耗，现在越来越多的公司在产品选型的时候考虑到使用ARM微处理器。另外，随着ARM功能的增强和完善，某些方面可以取代原先X86架构的单片机，特别是工控领域。基于以上两个原因，学习和使用ARM微处理器在中国变得非常流行。
嵌入式系统是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。随着需求的增加，在嵌入式领域，8位处理器已经不能胜任一些复杂的应用，例如GUI，TCP/IP，FILESYSTEM等，而ARM芯片凭借强大的处理能力和极低的功耗，非常适合这些场合。所以现在越来越多的公司在产品选型的时候考虑到使用ARM处理器。另外，随着ARM功能的增强和完善，某些方面可以取代原先X86架构的单板机，特别是工控领域。基于以上两个原因，学习和使用ARM在中国变得非常流行。
第2章 ARM的体系结构
第3章 ARM开发工具
第4章 嵌入式应用程序示例
附录A ASCII（美国国家信息交换标准代码）表
附录B 8086/8088指令简表
附录C DOS系统功能调用（INT 21H）
附录D ROM BIOS功能调用
参考文献