内容简介
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第一章 计算机的结构和缘起
一、计算机的结构 002
1. 个人计算机的组成结构 002
2. 一般计算机的组成结构 004
3. 智能设备的组成结构 004
二、计算机的缘起 005
1. 机械计算机 006
2. 继电器计算机 007
3. 电子管计算机 009
第二章 从电子管到晶体管
一、电子管 012
1. 什么是电子管 012
2. 电子管的作用与缺陷 014
二、晶体管 018
1. 什么是晶体管 018
2. 晶体管的发明 019
3. 晶体管对电子管的替代 022
4. 半导体器件的种类 023
5. 半导体产业 029
第三章 二进制和数字编码
一、数字的进制 032
1. 十进制 032
2. 二进制 033
3. 十六进制 036
二、布尔代数与二进制数的计算 037
1. 布尔代数 037
2. 二进制数的计算 038
三、字符的二进制表示及显示 040
1. 电传打字机 041
2. ASCII码 042
3. 汉字区位码 043
4. Unicode码 045
5. 字库与显示 046
第四章 数字电路
一、数字信号与数字电路 050
1. 模拟信号与数字信号 050
2. 模拟电路与数字电路 050
二、逻辑门与数字电路模块 051
1. 晶体管开关电路 051
2. 基本的门电路 054
3. 专用功能模块 056
4. 信号转换与数字信号处理 058
第五章 芯片
一、芯片的发明 062
1. 芯片的缘起 062
2. 芯片初现 063
二、芯片的设计及加工制造 065
1. 晶圆制造 065
2. 设计芯片图纸 066
3. 芯片加工过程 067
4. 封装测试 070
5. 分工合作与芯片代工 071
三、芯片的分类与封装 072
1. 芯片的分类 072
2. 芯片的封装 073
四、数字电路芯片与计算机 075
1. 数字电路芯片 075
2. 芯片组成的计算机 079
第六章 CPU
一、CPU的出现 082
1. 普林斯顿结构 082
2. CPU的诞生与发展 083
二、CPU结构与工作流程 085
1. CPU的主要组成部分 085
2. 算术逻辑单元 086
3. CPU的工作流程 087
4. 程序存储器与存储地址 088
5. 机器指令与汇编语言 089
三、CPU的分类 090
1. 电脑用CPU 090
2. 服务器和工作站CPU 092
3. 手机CPU 093
4. 微控制器 094
5. 数字信号处理器 097
第七章 计算机硬件
一、个人计算机的异军突起 100
1. 个人计算机的出现 100
2. 计算机配件的发展 104
二、个人计算机的硬件 106
1. 计算机的主板 106
2. 计算机总线与接口 109
3. 计算机的启动流程 114
第八章 计算机软件
一、可编程技术与软件 118
1. 计算机与计算器 118
2. 计算机软件的发展 120
3. 计算机软件的分类 122
二、操作系统软件 122
1. 操作系统的出现 122
2. 个人计算机操作系统 124
3. 操作系统的分类 127
三、应用软件 128
1. 办公软件 129
2. 多媒体软件 130
3. 电子书与软件 131
4. 游戏软件 132
5. 安全软件 132
四、开放源代码软件和免费软件 139
1. 开源软件的缘起 139
2. 开源软件的发展 140
3. 免费软件 141
五、计算机语言及编程 142
1. 计算机语言的发展 142
2. 计算机语言的分类 145
3. 常用计算机高级语言及选择 147
第九章 计算机网络
一、计算机网络的兴起 154
1. 计算机网络的缘起 154
2. 网络协议 157
3. IP地址 160
4. 电路交换与包交换 162
二、计算机网络的组成 164
1. 局域网 165
2. 城域网 170
3. 广域网 171
4. 物联网 172
三、网络操作的特点 173
1. 网络操作系统 173
2. 客户端与服务器 174
3. 局域网的地址解析 175
四、计算机网络的应用 176
1. 早期的互联网应用 176
2. 万维网与浏览器 178
3. 超文本标记语言 181
4. 域名与解析 186
5. 万维网应用的发展 187
6. 怎样建立网站 189
第十章 智能设备
一、控制的智能化 194
1. 专用的智能设备 194
2. 使用通用模块的智能设备 196
3. 可编程控制器 197
二、智能手机 198
1. 掌上电脑 198
2. 智能手机的出现 199
3. 智能手机的结构 203
4. 智能手机的运行 206
5. 智能手机的联网 208
6. 智能手机操作系统 210
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前言/序言
电子计算机是20世纪40年代中后期开始出现的一种电子设备，经过近80年的不断发展，它已经渗透进生活的方方面面。我们拥有的现代生活，很多方面都与计算机相关技术的发展密切相关。
广义上的电子计算机，不仅指家庭或办公用的台式及笔记本电脑，还包括专门领域使用的服务器、工作站、工控机等，以及其他使用计算机技术的大量智能设备。
目前智能设备已经无处不在，如上网用的宽带路由器、看电视用的机顶盒、做饭用的智能电磁炉、银行办业务用的自动柜员机，以及很多人都有的手机。此外还有用于通信及工业领域的一些智能设备，如通信交换机、工业机器人、可编程控制器等，也都是通过计算机技术实现的。
这些设备的控制部分基本都使用CPU，运作原理是一致的。CPU是central processing unit的缩写，翻译为中文就是中央处理单元，也称为中央处理器，是电子计算机的最核心部件。
正因为有了体积小巧而功能强大的CPU，家用的及工业用的各种设备，都在快速地走向智能化，即通过CPU来实现自动检测、自动控制等功能，并能进行复杂的运算，如：电视机过去需要通过扳动机械旋钮来选择频道，现在的已可以自动搜索频道，还能通过遥控器进行功能选择和设置；全自动洗衣机可以自动打开水阀进水，到一定水位后则自动关闭，清洗结束后还能自动打开水阀放水，并能自动甩干。了解CPU的工作原理，会对智能设备有更深入的认识，对更好地选用也会有所帮助。
目前连汽车也在向智能化发展，不仅仪表盘、雨刷器等一些部件采用了CPU来控制，一些电动汽车还具有了辅助驾驶功能，并有公司在积极研究自动驾驶技术。
前面提到的CPU是一种集成电路，即缩小制作在一块绝缘板上的电子线路，包括许多微小的电子元件及相互之间的连线，外面包裹着保护层。过去的计算机一般只有一个CPU，现在功能强的计算机常常使用多个CPU。
CPU中的电子元件，数量最多最重要的是晶体管。因为设计制作技术的进步，很小的一块基板上可以制作出非常多的晶体管，先进的CPU可以包括上亿只晶体管，甚至有超过千亿的。每只晶体管非常微小，人眼无法分辨，只有借助放大设备才能看到其轮廓。
在过去的几十年间，出现了带遥控的电视机，也有了智能手机，还有了可以随处使用的无线网络，这都使我们的生活变得非常方便。这些技术进步，有赖于电子信息技术的发展，从基础来说是因为有了处理能力更强、处理速度更快的芯片，进一步说则是有了体积更小、开关速度更快的晶体管的批量加工制造方法。晶体管，这种在20世纪中期才被发明出来的看似不起眼的小小零件，经过半个多世纪的发展，创造出了太多的奇迹。
计算机对大多数人来说并不陌生。现在很多中学已经开设了相关课程，越来越多的工作岗位也要使用计算机。不过对于计算机的发展历程、怎样使用芯片来组成计算机、怎样通过晶体管组成CPU等芯片，就未必有很多人了解。本书从分析计算机的结构开始，讲解组成CPU的晶体管和计算机的核心CPU，并介绍近百年间计算机的发展过程及相关的技术进步，包括现在非常受关注的一些计算机新技术，如人工智能。本书还会介绍除计算机以外的其他智能设备的组成和控制原理，如冰箱、空调、手机等，以及这些智能设备和网络的构成。
使用晶体管能构建芯片，使用芯片则能组成计算机及智能设备，把计算机与智能设备通过网络连接起来就形成了目前的电子信息世界。这是一个经几代人不断努力的结果，其中的一个个历史瞬间及那些推动进步的人物，也应被后人铭记。
本书从设想到完成耗时一年多，感谢家人提供的协助因此有更多精力投身写作，最终使本书得以出版面向读者。
因个人知识及能力有限，书中难免会有疏漏之处，欢迎批评指正。
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