计算机硬件技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:颜志英

出品人:

页数:364

译者:

出版时间:2011-10

价格:39.00元

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isbn号码:9787302263593

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好的，为您创作一个与《计算机硬件技术基础》内容无关的图书简介。 --- 《光影炼金术：数字影像的艺术与科学》 作者：[此处留空，可自行填写] 内容简介 在这个以视觉信息为主导的时代，我们每天都在与海量的数字影像打交道，从社交媒体上的快照，到电影工业中的视觉特效，再到医学影像诊断的精确分析。然而，一张图像是如何从现实世界的光信号，经过复杂的物理捕捉、电子转换、数字编码，最终呈现出我们眼前绚烂画面的？《光影炼金术：数字影像的艺术与科学》旨在揭示这一跨越物理学、光学、计算机图形学和心理美学的完整流程，为读者提供一套深入浅出的知识体系。 本书并非仅仅停留在对软件操作的讲解，而是致力于探索“图像如何成为图像”的本质。我们将目光聚焦于光的物理特性与传感器技术的交叉点。第一部分将系统梳理电磁波谱在可见光范围内的行为，介绍光的折射、反射、散射等基本光学定律，并深入探讨人眼视觉系统对色彩和亮度的感知机制——这为理解后续的数字化过程奠定了生理学基础。 随后，我们将进入图像采集的物理实现。这部分内容详细剖析了数字相机的核心——图像传感器（CCD与CMOS）的工作原理。我们将解析光子如何转化为电子信号，如何通过模数转换（ADC）将连续的模拟信号离散化，以及拜耳阵列（Bayer Filter Array）如何实现彩色信息的捕获。对于专业摄影师和影像工程师而言，理解这些技术细节，例如量子效率、信噪比（SNR）以及暗电流抑制，是优化画质的关键。我们还会讨论高动态范围（HDR）成像技术，探讨其在捕捉极端光照条件下细节的科学依据。 进入数字图像的结构与表示，本书将从数学角度解构图像。二维数字图像本质上是一个矩阵，我们将用线性代数和离散数学的工具，清晰阐述像素、分辨率、位深（Bit Depth）以及色彩空间（如sRGB、Adobe RGB和CIE XYZ）的定义与转换。色彩管理系统（CMS）如何确保跨设备的色彩一致性，将是本章重点探讨的实用技术。对于理解图像压缩至关重要，我们将详细比较有损压缩（如JPEG的离散余弦变换DCT）和无损压缩（如PNG的预测编码）背后的算法逻辑，分析它们在信息冗余去除上的效率与代价。 本书的核心亮点之一在于计算机图形学的基石。我们不仅会介绍传统的基于扫描线和光栅化的渲染技术，更会深入探究基于物理的渲染（Physically Based Rendering, PBR）范式。PBR模型，如BRDF（双向反射分布函数）和光线追踪（Ray Tracing）算法，如何模拟真实世界中光线与不同材质表面的复杂交互，是现代视觉特效和游戏引擎的核心。读者将学习到如何构建逼真的材质属性（粗糙度、金属度、次表面散射），以及全局光照（Global Illumination）技术，如辐射度（Radiosity）和路径追踪（Path Tracing），是如何通过模拟间接光照来赋予画面以深度和真实感的。 最后，我们展望数字影像的未来趋势与应用。本书涵盖了前沿的计算摄影学（Computational Photography），探讨了如何通过算法而非单纯的镜头光学来增强图像质量，例如焦点合成、堆栈降噪、以及深度学习在图像超分辨率重建中的应用。此外，我们还将讨论三维重建技术（如SfM和NeRF），以及VR/AR领域中对实时高保真渲染提出的新挑战。 《光影炼金术》旨在成为一本桥梁之作，连接起对艺术美感有追求的创作者、对底层技术有探究欲的工程师，以及所有对“我们如何看见世界”这一永恒主题感兴趣的读者。通过对光、数学和算法的深入剖析，读者将不再仅仅是影像的消费者，而是能够理解并掌控光影构建数字世界的炼金术士。 目标读者： 电影制作、动画、游戏开发、产品设计、医学影像分析领域从业人员，以及对数字艺术与科学交叉领域感兴趣的大学生和技术爱好者。 预计页数： 580页（含大量图表和原理示意图） ---

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拿到《计算机硬件技术基础》这本书，我本以为会是一本枯燥乏味的教科书，但事实证明我大错特错了。作者的写作风格非常独特，他将抽象的技术概念，通过非常形象的比喻和贴切的例子，变得易于理解。我对内存管理这一块儿一直感到好奇，不知道程序是如何向内存申请空间，又是如何释放的。这本书在这方面做了非常详尽的介绍，从内存的物理结构，到内存控制器的工作原理，再到虚拟内存的概念，以及页面置换算法（如LRU算法）是如何工作的。这些内容让我对操作系统如何管理和分配内存有了更清晰的认识，也理解了为什么有时候程序会发生内存泄漏，或者导致系统变慢。书中还提到了内存延迟和带宽对计算机性能的影响，以及各种内存技术（如DDR3、DDR4、DDR5）的演进和它们在性能上的提升。

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坦白说，我之前对计算机硬件的认识仅仅停留在“能用就行”的层面，但《计算机硬件技术基础》这本书彻底改变了我的看法。它让我明白，每一台电脑的流畅运行，都离不开背后精密的硬件设计和优化。我特别着迷于书中关于CPU设计的那部分内容。作者没有只讲CPU的型号和参数，而是深入剖析了CPU的内部结构，比如缓存（Cache）的作用和分级，一级缓存、二级缓存、三级缓存之间的区别和联系，以及它们是如何显著提高CPU访问数据的效率的。我还了解了CPU的指令集架构，包括x86和ARM等主流架构的特点，以及它们在不同应用场景下的优势。更有趣的是，书里还涉及了CPU的超频原理，以及一些基本的散热技术，比如热管、风冷和水冷，这些都让我对如何“榨干”CPU的性能有了初步的概念。总的来说，这本书让我觉得，硬件工程师就像是为电脑量身定制的“建筑师”，他们需要考虑各种因素，才能搭建出稳定高效的计算平台。

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这次入手一本名为《计算机硬件技术基础》的书，说实话，一开始是被它朴实无华的书名吸引，总觉得计算机硬件这个领域，不就是那些CPU、内存、硬盘之类的东西堆砌起来吗？但读完之后，我才意识到自己的想法有多么肤浅。这本书就像一位经验丰富的工程师，带领我一点点剥开计算机硬件那层神秘的面纱。它没有故弄玄虚，也没有使用过于晦涩的术语，而是用一种非常直观的方式，从最基础的二进制和逻辑门开始讲起。我至今仍清晰地记得，作者是如何通过模拟电路的开关状态，一步步推导出加法器、减法器这些基本运算单元的。那种感觉就像是在搭建积木，每完成一个小的模块，都能感受到一种巨大的成就感。书中的图示也非常关键，那些密密麻麻的电路图，在作者细致的讲解下，变得井井有条，甚至有些图我还反复翻看了好几遍，试图完全理解其中的每一个细节。比如，在讲解CPU的流水线结构时，作者不仅展示了指令在各个阶段的执行过程，还详细阐述了如何通过流水线来提高CPU的整体效率，以及在这个过程中可能出现的各种“冒险”，例如数据冒险和控制冒险，以及相应的解决方案，如乱序执行、分支预测等等。这让我对高性能计算的底层原理有了更深入的认识。

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《计算机硬件技术基础》这本书，无疑是我近期阅读体验最好的一本技术类书籍。它让我有机会站在一个更高的维度，去审视那些我们习以为常的计算机组件。我一直对显卡（GPU）非常感兴趣，但对其内部运作原理却知之甚少。这本书在相关章节的讲解非常到位，它不仅介绍了GPU的并行处理能力是如何通过大量的计算单元实现的，还详细阐述了GPU在图形渲染、科学计算等领域的广泛应用。从顶点着色器到像素着色器，再到光栅化和纹理映射，作者用非常生动的语言解释了这些复杂的图形处理流程。特别是关于CUDA和OpenCL这类通用计算平台，书中的介绍让我明白了GPU不仅仅是用来玩游戏的，它在人工智能、大数据分析等领域也发挥着至关重要的作用。我甚至开始考虑，是否可以在我自己的电脑上尝试一些GPU加速的应用，来体验一下这种强大的并行计算能力。

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《计算机硬件技术基础》这本书，给我带来的不仅仅是知识的增长，更是一种思维方式的转变。我以前只是将电脑看作一个整体，而这本书让我学会了将它拆解成一个个相互关联、协同工作的单元。我一直对网络接口卡（NIC）如何将电脑连接到互联网感到好奇。这本书在这个部分做了非常精彩的讲解，从以太网的基本原理，到NIC的物理层和数据链路层的工作方式，再到各种网络接口标准（如千兆以太网、万兆以太网）的演进。我了解了NIC是如何将电脑内部的数据转换成可以传输的电信号，又是如何接收外部的网络信号并将其转换回电脑可以理解的数据。书中还提到了MAC地址和IP地址的作用，以及TCP/IP协议栈是如何工作的。这些内容让我对计算机网络通信有了更深刻的理解，也让我明白，每一次的网络访问，都离不开这些基础硬件的支持。

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阅读《计算机硬件技术基础》的这段经历，让我重新认识了“基础”这两个字的份量。很多时候，我们以为自己对某件事已经有了足够的了解，但深入学习后才发现，自己所知的只是冰山一角。这本书在讲解主板（Motherboard）的部分，让我感觉像是第一次看到了计算机的“骨骼”和“血管”。作者详细介绍了主板上的各种插槽，比如CPU插槽、内存插槽、PCIe插槽，以及它们各自的功能和接口标准。我也了解了芯片组（Chipset）在主板上的重要作用，它就像是主板的“大脑”，负责协调CPU、内存、硬盘以及其他各种接口之间的数据传输。书里还包括了BIOS/UEFI的介绍，让我明白了电脑开机时，主板是如何初始化各种硬件，并且加载操作系统的。这些看似细微的细节，却是构建一台完整计算机的基石，让我不由得感叹设计者的智慧。

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《计算机硬件技术基础》这本书，对于我这样一个对计算机内部世界充满好奇的人来说，无疑是一次宝贵的学习机会。我一直对计算机的供电系统感到疑惑，为什么电脑需要一个电源供应器（PSU），它里面的电压又是如何转换的？这本书在这方面做了非常深入的探讨。作者首先介绍了交流电和直流电的基本概念，然后详细讲解了电源供应器内部的AC-DC转换、电压调节以及各种保护电路。我也了解了不同电源接口的标准，比如ATX、EPS，以及它们在功率输出和稳定性上的要求。此外，书中还提到了电源效率的等级划分，比如80 Plus认证，以及为什么高效率的电源对电脑的稳定运行和节能环保很重要。这些内容让我对电脑的“心脏”有了更深的理解，也明白了一个稳定可靠的电源对于整个系统的的重要性。

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读《计算机硬件技术基础》这本书，我仿佛穿越回了计算机发展的黎明时期，亲眼见证了那些伟大的发明是如何一步步诞生的。这本书的叙述方式非常吸引人，它没有直接抛出枯燥的技术参数，而是将硬件的发展历程与重要的技术突破紧密结合。我特别喜欢关于存储器发展的那一部分，从最早的磁芯存储器到如今的DDR4、DDR5内存，以及各种固态硬盘的演变，作者都进行了详尽的介绍。特别是对闪存技术的讲解，它如何利用电荷的存储和释放来实现数据的读写，以及NAND和NOR这两种不同结构的闪存各自的优缺点，这些内容让我大开眼界。书中还穿插了一些关于计算机体系结构设计理念的讨论，比如RISC和CISC指令集的区别，以及它们在现代CPU设计中的应用。虽然指令集的概念听起来有些抽象，但作者通过举例说明，比如ARM处理器在移动设备上的广泛应用，以及x86处理器在桌面和服务器市场的统治地位，让我对这些不同的设计哲学有了更直观的理解。而且，书中的一些小故事，比如英特尔和AMD之间的竞争，以及这些竞争如何推动了硬件技术的快速发展，也为这本书增添了不少趣味性。

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这本书《计算机硬件技术基础》带给我的，远不止是技术的知识，更是一种对计算机底层运作机制的敬畏。我一直以为，我们日常使用的电脑，其内部运行的一切都是神秘而不可知的，但通过这本书，我发现事实并非如此。作者用一种极其严谨且富有逻辑的方式，将复杂的硬件系统分解成了一个个可以理解的单元。尤其是在讲解总线和接口部分，我以前只是知道有USB、HDMI这些接口，但从来没想过它们内部是如何工作的，数据是如何在设备之间传输的。这本书详细介绍了各种总线标准，比如PCIe、SATA，以及它们的数据传输速率、通信协议等等。让我印象深刻的是，在讲解I/O设备接口时，作者并没有停留在接口的物理形态，而是深入到设备驱动程序如何与硬件交互，中断机制是如何工作的，DMA（直接内存访问）是如何绕过CPU来提高数据传输效率的。这些内容让我对计算机的输入输出系统有了全新的认识，也理解了为什么有些操作会非常快，而有些则会显得比较迟缓。

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在读《计算机硬件技术基础》这本书的过程中，我最大的感受就是“抽丝剥茧”。许多我之前认为理所当然的技术，在作者的细致讲解下，都变得有迹可循。比如，我对固态硬盘（SSD）的读写速度感到惊叹，但其背后的技术原理却一直是个谜。这本书在这方面做了非常详尽的介绍，从NAND闪存的基本原理，到SSD控制器的工作方式，再到各种SSD接口标准（如SATA、NVMe）的演进。我特别喜欢关于NVMe的讲解，它如何利用PCIe接口的高带宽和低延迟，极大地提升了SSD的性能，以及 TRIM 命令在维护SSD性能和寿命中的作用。此外，书中还提到了SSD的磨损均衡技术，以及如何通过算法来延长SSD的使用寿命。这些信息让我对SSD的可靠性和性能有了更全面的认识，也理解了为什么它会成为现代计算机不可或缺的一部分。

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