十六位微型计算机原理及接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版时间:1900-01-01

价格:18.00元

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isbn号码:9787560602158

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• 微型计算机原理
• 计算机接口技术
• 单片机
• 汇编语言
• 数字电路
• 计算机组成原理
• 电子技术
• 嵌入式系统
• 8086
• 微处理器

《数字电路与系统设计基础》 内容简介： 本书旨在为学习数字电子技术和集成电路设计的高校学生及工程技术人员提供一本全面、深入且注重实践的基础教材。全书内容覆盖了数字电路设计与分析的核心概念、基本元件、常用逻辑电路以及系统级设计方法。 第一部分：数字系统基础与逻辑代数 本部分是理解整个数字电路世界的基石。我们从最基本的信息表示入手，详细阐述了二进制、八进制、十六进制等数制系统的转换原理，以及有符号数和无符号数的表示方法（如补码、原码、反码）。随后，引入了布尔代数（Boolean Algebra）这一强大的数学工具，系统讲解了其基本公理、定理，并深入探讨了德摩根定律和代数化简法。 重点内容包括逻辑函数的表示（真值表、卡诺图 K-map 和 QM 法），并详细分析了标准形式（SOP 和 POS）的推导与化简。我们强调了逻辑函数化简在降低硬件成本和提高电路速度上的重要性。 第二部分：组合逻辑电路 组合逻辑电路的特点是输出仅取决于当前的输入，无记忆功能。本部分系统介绍了构成所有复杂组合逻辑电路的基本单元：基本逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）的物理实现基础和逻辑特性。 随后，我们深入剖析了中等规模集成电路（MSI）的应用： 编码器与译码器： 详细讲解了 BCD 码、格雷码等相互转换的原理和实际电路设计，特别是七段显示译码器的实现。 数据选择器（MUX）： 阐述了 MUX 作为万能逻辑单元的潜力，如何用 MUX 实现任意组合逻辑函数。 数据分配器（DEMUX）： 用于信号的单路分配和地址译码。 加法器与算术逻辑单元（ALU）： 覆盖了半加器、全加器、串行加法器、并行加法器（如先行进位加法器）的设计与优化，为后续的算术运算模块奠定基础。 第三部分：时序逻辑电路 时序逻辑电路具有存储功能，输出不仅取决于当前输入，还取决于电路过去的状态。本部分是数字系统控制和数据存储的核心。 锁存器（Latches）与触发器（Flip-Flops）： 详细对比了 SR、D、JK 和 T 触发器的结构、特性和状态转移表。重点分析了主从结构和边沿触发机制，以及它们在电路中的应用。 寄存器与移位寄存器： 讲解了数据在存储单元间的并行装载、串行输入/输出（SISO, SIPO, PISO, SISO）的实现，以及循环移位寄存器的应用。 异步与同步反馈： 深入探讨了时序逻辑电路的分析方法，包括状态图、状态表和状态转移图的绘制与解读，并强调了竞争与冒险现象的检测与消除。 计数器设计： 覆盖了异步（Ripple）计数器、同步计数器以及任意模计数器的设计，包括反馈控制和十进制计数器的实现。 第四部分：可编程逻辑器件（PLD）与硬件描述语言（HDL）初步 为了适应现代集成电路设计的趋势，本部分引入了硬件的可编程实现技术。 可编程逻辑器件概述： 介绍了基本的 PROM、PAL 和 GAL 结构，阐明了它们在快速原型设计中的优势。 FPGA/CPLD 基础概念： 简要介绍了基于查找表（LUT）的可重构逻辑结构。 硬件描述语言（VHDL/Verilog）简介： 以简洁的实例展示了如何使用 HDL 来描述组合逻辑和时序逻辑的行为，这是系统级设计不可或缺的工具。 第五部分：半导体存储器与系统接口基础 本部分将理论与实际应用相结合，探讨了存储器的类型和接口规范。 存储器分类： 详细介绍了随机存取存储器（RAM，包括 SRAM 和 DRAM 的原理差异）、只读存储器（ROM，如 EPROM, EEPROM）的工作原理和存储单元结构。 存储器扩展： 讲解了如何通过地址译码和数据线的扩展实现大容量存储器的构建。 数据手册阅读与时序分析： 教授如何从器件数据手册中提取关键参数，如建立时间 ($t_{setup}$) 和保持时间 ($t_{hold}$)，并进行基本的时序裕量计算。 全书配有大量例题、习题和实验指导，鼓励读者通过实践掌握理论知识，从而构建起坚实的数字系统设计能力。本书的叙述风格注重逻辑的严密性和工程的可操作性。

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这本书的实例和配套实验部分，处理得相当到位，可以说是本书的灵魂所在。很多章节后附带的动手实践建议，都非常具有指导意义。它提供的不仅仅是代码片段，更多的是搭建整个实验环境的思路和关键步骤的解析。例如，在讲解I/O端口映射时，书中详细列举了如何利用通用并行接口芯片（如经典的8255）实现数据的读写控制，并配有详细的时序图分析。这种结合理论和实践的教学模式，极大地增强了读者的参与感和成就感。我个人按照书中的指引搭建了一个简单的I/O实验平台后，书本上那些抽象的信号电平变化，瞬间就具象化了，这比单纯看数据手册要有效得多，真正做到了学以致用，打下了坚实的硬件接口基础。

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这本书的价值体现在它的知识覆盖的广度和深度上，它似乎有意地将微处理器系统的各个关键模块，如CPU核心、存储器系统、各种外设接口（定时器、中断控制器、串并行通信等）都囊括其中，形成了一个完整的知识闭环。即便是那些在当前新兴技术浪潮中看似“老旧”的接口技术，书中也给予了足够的篇幅去解析其原理，这体现了作者对计算机系统基础原理的尊重和深刻理解。这种对基础理论的全面覆盖，确保了读者在面对未来任何新的嵌入式系统或微控制器时，都能迅速抓住其核心架构和通信机制。它不是一本追逐潮流的速览指南，而更像是一部扎实的、可以长期作为案头的参考手册，每次翻阅都能从中挖掘出新的理解层次。

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读完前几章后，我最大的感受是，作者在理论深度和实际应用之间找到了一个非常精妙的平衡点。它不像某些纯理论书籍那样晦涩难懂，动辄就抛出一大堆数学公式，让人望而却步；但它也绝非那种流于表面的“速成手册”，仅仅罗列一些寄存器地址和操作码。相反，它会深入剖析底层硬件工作机制，例如中断的响应流程、存储器的访问时序，并紧密结合当时主流的或经典的微处理器架构进行讲解。这种讲解方式极大地提升了对概念理解的扎实程度，让我明白“为什么”要这样设计，而不是仅仅死记硬背“是什么”。对于想深入理解CPU内部运行奥秘的读者来说，这种详实的、基于原理的阐述方式，无疑是极其宝贵的财富，它培养的是一种解决实际硬件问题的底层思维能力。

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从写作风格上来说，这本书的语言风格非常严谨、克制，但又不失清晰。它很少使用过于口语化或煽情的表达，始终保持着一种工程师特有的严密逻辑性。阅读过程中，我发现作者对术语的定义非常精准，几乎没有模棱两可的地方，这对于需要精确把握每一个技术细节的学习者来说，至关重要。例如，对于“总线仲裁”和“总线竞争”这两个容易混淆的概念，作者用不同的情境和严格的定义进行了区分阐述，这种细致入微的处理，避免了日后在复杂系统设计中产生误判。虽然初读时需要保持较高的注意力，但这种规范化的表达方式，也培养了读者使用专业语言进行技术交流的能力，这对于未来从事相关领域工作是非常有益的训练。

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这本书的排版和装帧设计确实挺用心，封面设计简洁大气，纸张的质感也相当不错，拿在手里沉甸甸的，很有“硬核技术书籍”的感觉。我特别喜欢它在章节划分上的逻辑性，从基础概念的引入到具体技术的深入探讨，过渡得非常自然流畅。初学者拿到手可能需要一些时间消化，但对于有一定电子电路基础的朋友来说，这种由浅入深的学习路径会让人感到非常舒服，每学完一个小节，都会有一种“原来如此”的豁然开朗感。书中插图和电路图的绘制质量尤其值得称赞，线条清晰、标注明确，很多复杂的时序图和总线结构图，通过这些高质量的图示，一下子就变得直观易懂了。我感觉作者在内容组织上，不仅仅是知识的堆砌，更像是在设计一条引导读者掌握微型计算机系统思维方式的阶梯，每一步都踏得很稳。

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