IBM-PC微机原理及接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西安交通大学出版社

作者:刘甘娜等编

出品人:

页数:294

译者:

出版时间:1998-07

价格:18.80

装帧:平装

isbn号码:9787560508962

丛书系列:

图书标签:

• IBM-PC
• 微机原理
• 接口技术
• 计算机硬件
• 微处理器
• 汇编语言
• PC机
• 硬件设计
• 计算机基础
• 8086

《硬件解码：PC架构与嵌入式系统深度探索》 本书旨在为读者提供一个对现代计算机硬件架构的全面而深入的理解，特别聚焦于其核心组成部分、工作原理以及在嵌入式系统设计中的实际应用。我们将跳出对单一微机型号的局限，放眼于更广阔的计算机科学图景，解析PC的演进如何塑造了今日的计算设备，并进一步探讨这些原理如何在各种嵌入式平台中得以体现和优化。 第一部分：计算机核心架构的基石 本部分将从最基础的层面剖析计算机系统的硬件构成，解析CPU（中央处理器）的内部结构与工作流程，包括指令集架构（ISA）的演变、流水线技术、缓存层次以及多核处理的原理。我们将深入探讨存储器系统，涵盖RAM（随机存取存储器）的类型、DRAM（动态随机存取存储器）的工作机制、内存管理单元（MMU）的作用以及存储器与CPU之间的数据传输通道，如总线（Bus）的类型和协议。 CPU内部工作机制： 从取指令、译码、执行到写回，详细解析CPU如何处理指令。我们将探讨RISC（精简指令集计算机）与CISC（复杂指令集计算机）的不同哲学，以及它们对性能和功耗的影响。 存储器层次结构： 深入理解寄存器、一级缓存、二级缓存、三级缓存以及主内存（RAM）各自的特点、速度和容量，以及它们如何协同工作以优化数据访问效率。 总线与接口： 分析系统总线，如前端总线（FSB）或更现代的QPI/UPI，以及它们在CPU、芯片组和外围设备之间传输数据的关键作用。PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）等高速串行总线将作为重点，解析其通道、链路层和事务层协议。 第二部分：输入/输出（I/O）系统与设备交互 本部分将聚焦于计算机如何与外部世界进行交互，详细阐述I/O系统的工作原理。我们将深入研究各种I/O控制器，包括串行端口（UART）、并行端口、USB（通用串行总线）、SATA（串行高级技术附件）以及网络接口（Ethernet）。中断（Interrupt）机制、DMA（直接内存访问）技术以及I/O端口映射与内存映射I/O（MMIO）的差异与应用将是本部分的重点。 I/O设备的控制与管理： 解析各种I/O控制器如何管理数据传输，以及它们在不同应用场景下的优势与局限。例如，USB的即插即用机制、SATA的NCQ（Native Command Queuing）技术。 中断与DMA： 深入理解中断请求（IRQ）的产生、处理流程以及中断向量表的作用。阐释DMA如何允许外围设备直接与主内存交互，从而减轻CPU的负担。 端口映射与MMIO： 详细比较两种I/O访问方式的原理、性能特点以及在不同系统设计中的选择。 第三部分：嵌入式系统中的硬件设计与应用 本部分将视角转向嵌入式系统，探讨PC架构原理在这些资源受限但功能高度集成的平台中的具体体现和优化。我们将介绍嵌入式处理器（如ARM Cortex系列）、固件（Firmware）的加载与执行、实时操作系统（RTOS）的硬件支持需求，以及低功耗设计与电源管理技术。 嵌入式处理器的特性： 对比嵌入式处理器与通用CPU在指令集、流水线深度、缓存配置、功耗和成本等方面的差异。 固件与启动过程： 解析BIOS/UEFI在PC中的作用，以及它们在嵌入式系统中的对应概念，如bootloader的加载和初始化过程。 实时性与中断处理： 强调嵌入式系统对实时性的要求，以及如何通过优化的中断处理机制、中断优先级管理来满足这些需求。 低功耗设计： 探讨各种低功耗模式（如休眠、待机）以及电源管理单元（PMIC）在嵌入式设备中的作用，这对于电池供电设备尤为重要。 第四部分：现代计算设备的互联与发展趋势 本部分将展望现代计算设备的互联技术，包括SATA、NVMe（Non-Volatile Memory Express）在存储领域的革新，USB的不断演进，以及Wi-Fi、蓝牙等无线通信技术在硬件层面的实现。最后，我们将讨论并行计算、GPU（图形处理器）的计算能力以及新兴的计算架构，如FPGA（Field-Programmable Gate Array）在特定领域的应用，为读者描绘计算机硬件技术的未来发展图景。 高速存储接口： 深入解析NVMe如何利用PCIe接口，绕过SATA的瓶颈，实现SSD（固态硬盘）的极致性能。 无线通信硬件： 简要介绍Wi-Fi和蓝牙芯片组的工作原理，以及它们如何与主系统进行数据交换。 异构计算与加速： 探讨GPU在通用计算（GPGPU）中的应用，以及FPGA如何通过可编程逻辑实现定制化的硬件加速。 本书的编写风格力求严谨而不失生动，通过大量的实例和图示，帮助读者建立起清晰的硬件认知框架。我们相信，通过对计算机核心架构的深入理解，将能够更好地把握嵌入式系统的设计精髓，并为未来计算机技术的探索奠定坚实的基础。

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**从理论到实践的飞跃，是这本书最宝贵的价值所在！** 如果说前面的内容是打下了坚实的理论基础，那么本书关于接口技术的实际应用和实验指导，则真正将我的学习推向了实践的高潮。作者并没有止步于理论讲解，而是提供了大量极具操作性的案例和实验设计，带领我们一步步去“动手”。我跟着书中的指导，尝试着去连接各种外设，理解数据是如何在CPU、内存和外设之间流动的，甚至还尝试编写一些简单的汇编程序来控制硬件。每一次实验的成功，都给我带来了巨大的成就感，也让我对书本上的知识有了更深刻的体会。那些曾经让我望而生畏的电路图和时序图，在实践的检验下，变得生动起来，我开始真正理解它们的作用和意义。这本书就像一位耐心的老师，不仅传授知识，更引导我去探索和发现，让我从一个被动的学习者，变成了一个主动的实践者。

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**那些看似晦涩的接口技术，在作者笔下变得生动有趣！** 我一直以为“接口技术”听起来就是枯燥乏味的，但这本书彻底颠覆了我的认知。作者以极其接地气的方式，将那些听起来高大上的总线、中断、DMA等概念逐一剖析。比如，讲到I/O端口时，作者打的比方让我瞬间茅塞顿开，就像是计算机给各个外设“分配的通信信道”，不同设备通过不同的“信道”和CPU进行“对话”。中断机制的讲解更是让我惊叹，原来电脑在处理一项任务时，还能被更紧急的事情“打断”并迅速切换，这种“多线程”的处理能力，在书中得到了非常形象的解释。最让我印象深刻的是关于各种接口标准（如ISA、PCI）的演变历史，它不仅仅是技术的迭代，更像是一部微机发展史的缩影。通过阅读这些章节，我不仅理解了接口技术是如何连接硬件的，更体会到了设计者们的智慧和工程师的匠心。这本书让我明白了，那些看似简单的“插拔”动作背后，蕴含着多么精妙的设计和复杂的协调。

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**第一次接触微机，简直打开了新世界的大门！** 这本书就像一把金钥匙，为我这个对电脑硬件一窍不通的“小白”打开了微机世界的大门。翻开第一页，扑面而来的是那种严谨而又充满魅力的技术语言，虽然一开始有点吃力，但随着内容的深入，我发现作者的讲解是如此的条理清晰，循序渐进。从最基础的晶体管、二极管这些“小不点”是如何构建起庞大的计算机系统，到CPU、内存、硬盘这些核心部件的内部构造和工作原理，都讲得透彻明了。特别是讲到指令集和汇编语言的那部分，我感觉自己仿佛能听到CPU在“嘀嘀嗒嗒”地执行命令，那种从抽象到具体的顿悟感，真是太棒了！书中大量的图示和表格，就像是为我量身定制的“可视化教程”，把复杂的逻辑关系变得一目了然。读完这些章节，我对电脑不再仅仅是“开机、关机、上网”这么简单，而是对其内部运作有了更深的理解和敬畏。这本书不是那种泛泛而谈的科普读物，而是真正能让你“摸到”微机“脉搏”的学习宝典。

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**那些关于微机性能优化的深入探讨，让我对“快”有了新的理解！** 在接触这本书之前，我对于“电脑快”的概念，大概就是“配置高”这么简单。但《IBM-PC微机原理及接口技术》却让我意识到，速度的提升不仅仅是堆砌硬件，更在于对微机内部机制的深刻理解和巧妙优化。书中关于CPU的时钟频率、流水线技术、缓存机制的讲解，让我明白了一个CPU是如何在“分秒之间”完成海量计算的。尤其是对指令周期的细致分析，让我看到了计算的每一个细微环节是如何影响整体效率的。此外，内存访问的延迟、总线带宽的瓶颈，以及如何通过合理的I/O设计来提高数据传输效率，这些内容都让我对“性能”有了更立体、更深入的认识。书中的一些优化策略，虽然看似微小，但累积起来却能带来显著的性能提升，这让我体会到了“细节决定成败”的真谛。读完这部分，我再看待电脑的“快”与“慢”，已经有了完全不同的视角。

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**这本书的深度和广度，让我看到了微机领域的无限可能！** 《IBM-PC微机原理及接口技术》这本书，不仅仅是关于IBM-PC的介绍，它更像是一个通往整个微机技术领域的“传送门”。作者在讲解核心原理的同时，还触及了操作系统、嵌入式系统等相关领域，为我打开了更广阔的视野。我开始意识到，微机技术并非孤立存在，它与软件、网络、人工智能等领域有着千丝万缕的联系。书中关于总线结构、中断向量表等细节的深入挖掘，让我看到了计算机系统设计的精巧和复杂。而对一些早期接口标准的回顾，也让我体会到技术发展的曲折与创新。这本书不仅教会了我“是什么”，更引导我思考“为什么”以及“未来会怎样”。它激发了我对微机技术更深层次的探索欲望，让我明白，在这个领域，永远有新的知识等待我去发现和学习，这真是一段充满启迪的阅读之旅。

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