第1章　電腦的概念1
1.1　電腦的定義1
1.2　類比和數位2
1.2.1　模擬方法2
1.2.2　數位化3
1.3　數位系統4
1.3.1　十進位數字4
1.3.2　二進位數字5
1.4　位元和位元組6
1.5　首碼7
1.6　十六進位9
1.7　總結12
第2章　二進位13
2.1　數位化表示資料13
2.1.1　數位文本13
2.1.2　ASCII14
2.1.3　數位顏色和圖像16
2.1.4　表示顏色和圖像的方法17
2.1.5　解釋二進位資料18
2.2　二進位邏輯18
2.3　總結22
第3章　電路23
3.1　電學術語23
3.1.1　電荷24
3.1.2　電流24
3.1.3　電壓24
3.1.4　電阻25
3.1.5　水類比25
3.2　歐姆定律26
3.3　電路圖26
3.4　基爾霍夫電壓定律28
3.5　真實世界中的電路29
3.6　發光二極體30
3.7　總結32
設計1：搭建並測量電路32
設計2：搭建簡單的LED電路37
第4章　數位電路39
4.1　什麼是數位電路39
4.2　用機械開關實現邏輯運算40
4.3　的電晶體41
4.4　邏輯門43
4.5　用邏輯門進行設計45
4.6　積體電路46
4.7　總結48
設計3：用電晶體實現邏輯運算49
設計4：用邏輯門構建電路50
第5章　數位電路中的算數運算55
5.1　二進位加法55
5.2　半加器57
5.3　全加器58
5.4　4位加法器59
5.5　有符號數61
5.6　無符號數64
5.7　總結65
設計5：搭建半加器66
第6章　記憶體和時鐘信號68
6.1　時序邏輯電路和記憶體68
6.2　SR鎖存器69
6.3　在電路中使用SR鎖存器71
6.4　時鐘信號73
6.5　JK觸發器74
6.6　T觸發器76
6.7　在3位元數目器中使用時鐘76
6.8　總結78
設計6：用NOR門搭建SR鎖存器78
設計7：搭建一個基本的自動販賣機
　　　　 電路79
設計8：在自動販賣機電路中添加
　　　　　　　 延遲復位功能80
設計9：將鎖存器用作手動時鐘82
設計10：測試JK觸發器84
設計11：搭建3位元數目器85
第7章　電腦硬體88
7.1　電腦硬體概述88
7.2　主存89
7.3　中央處理器92
7.3.1　指令集架構93
7.3.2　內部結構94
7.3.3　時鐘、內核和快取記憶體95
7.4　其他組件98
7.4.1　輔存98
7.4.2　輸入/輸出99
7.5　匯流排通信101
7.6　總結102
第8章　機器碼與組合語言103
8.1　軟體術語103
8.2　機器指令示例104
8.3　用機器碼計算階乘106
8.4　總結108
設計12：組合語言中的階乘運算108
設計13：檢查機器碼117
第9章　高級程式設計121
9.1　高級程式設計概述121
9.2　C和Python簡介122
9.3　注釋122
9.4　變數123
9.4.1　C中的變數123
9.4.2　Python中的變數124
9.5　棧和堆125
9.5.1　棧125
9.5.2　堆126
9.6　算數運算127
9.7　邏輯運算129
9.7.1　按位運算子129
9.7.2　布林運算子130
9.8　程式流131
9.8.1　if語句131
9.8.2　迴圈132
9.9　函數133
9.9.1　定義函數134
9.9.2　調用函數135
9.9.3　使用庫135
9.10　物件導向的程式設計136
9.11　編譯或解釋137
9.12　用C語言計算階乘138
9.13　總結140
設計14：查看變數141
設計15：改變Python中變數引用的值
　 　　　　類型143
設計16：棧或堆144
設計17：編寫猜謎遊戲145
設計18：使用Python中的銀行
　　　　　　　　帳戶類146
設計19：用C語言實現階乘147
第10章　作業系統150
10.1　無作業系統程式設計150
10.2　作業系統概述151
10.3　作業系統系列152
10.4　核心模式和使用者模式154
10.5　進程155
10.6　執行緒157
10.7　虛存158
10.8　應用程式設計發展介面161
10.9　使用者模式氣泡和系統調用163
10.10　API和系統調用164
10.11　作業系統軟體庫165
10.12　應用程式二進位介面166
10.13　設備驅動程式167
10.14　檔案系統167
10.15　服務和守護進程168
10.16　安全169
10.17　總結169
設計20：查看運行中的進程170
設計21：創建並觀察執行緒172
設計22：查看虛存173
設計23：嘗試作業系統API175
設計24：觀察系統調用177
設計25：使用glibc178
設計26：查看載入的內核模組180
設計27：瞭解存放裝置和檔案系統181
設計28：查看服務182
第11章　互聯網183
11.1　網路術語183
11.2　互聯網協定套件185
11.2.1　鏈路層186
11.2.2　網路層187
11.2.3　傳輸層190
11.2.4　應用層192
11.3　遊歷互聯網192
11.4　互聯網基礎功能194
11.4.1　動態主機設定通訊協定194
11.4.2　私有IP地址和網路位址
　　　　　　　轉換195
11.4.3　網域名稱系統196
11.5　網路即計算198
11.6　總結199
設計29：查看鏈路層199
設計30：查看網路層200
設計31：查看埠使用情況201
設計32：跟蹤到達互聯網上一個主機
　　　　　　　　 的路由203
設計33：查看IP地址203
設計34：查看設備IP是公有的還是
　　　　　　　　　私有的204
設計35：在DNS中查找資訊205
第12章　萬維網206
12.1　萬維網概述206
12.1.1　分散式網路206
12.1.2　可定址網路207
12.1.3　連結網路208
12.1.4　網路通訊協定209
12.1.5　可搜索的網路211
12.2　網路語言212
12.2.1　用HTML構造網路212
12.2.2　用CSS設計網路樣式215
12.2.3　用JavaScript編寫網路腳本216
12.2.4　用JSON和