微型计算机接口技术

微型计算机接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:李大友 编
出品人:
页数:362
译者:
出版时间:1990-9
价格:18.40元
装帧:
isbn号码:9787040030723
丛书系列:
图书标签:
  • 微型计算机
  • 接口技术
  • 单片机
  • 嵌入式系统
  • 硬件设计
  • 数据通信
  • 并行接口
  • 串行接口
  • IO接口
  • 计算机组成原理
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具体描述

《微型计算机接口技术》系统全面地介绍了微型计算机接口技术的原理及实现方法,它不仅包括了通常的接口芯片原理介绍,还包括了生产过程接口传感器原理,并提供了接地、屏蔽和传输线技术,从而为微型计算机系统设计者提供了较完整的接口技术。

《微型计算机接口技术》由十章组成。主要内容包括:概述,微型计算机系统结构,存储器接口,并行接口,串行接口,DMA接口,人-机接口,A/D、D/A转换接口,传感器,接地、屏蔽和传输线技术等。《微型计算机接口技术》内容丰富,实践性强,书中附有较丰富的例题和习题。

《微型计算机接口技术》可作为非计算机类有关专业的教材,也可作为计算机专业的教材或参考书,对从事微型计算机的系统设计和开发者也是一本很有价值的参考书。

《数字世界的脉络:传感器与执行器连接指南》 这是一本深入探索如何让电子设备“感知”世界并“行动”的书籍。它将带领读者走进一个由微小传感器和强大执行器构成的奇妙世界,揭示它们如何成为现代科技的基石。 从感知到回应: 本书首先会从最基础的传感器原理讲起,例如温度传感器如何测量环境的冷暖,光线传感器如何感知亮度的变化,湿度传感器如何捕捉空气中的水分,以及压力传感器如何感知力量的大小。我们将详细剖析这些传感器内部的物理机制,比如半导体的光电效应、热电效应,以及压电效应等。对于每一种传感器,都会深入讲解其工作原理、结构特点、关键参数(如灵敏度、精度、响应时间)以及常见的应用场景。 接着,我们会将焦点转移到执行器上。执行器是电子设备的“手脚”,让它们能够执行指令、产生动作。书中会详细介绍各类执行器的原理和应用,包括: 电机与驱动: 直流电机、步进电机、伺服电机的工作原理,以及如何通过驱动电路精确控制它们的转速、方向和位置。我们将探讨PWM(脉冲宽度调制)技术在电机控制中的重要性,以及H桥、MOSFET等关键驱动元件的选型和使用。 继电器与开关: 了解机械式继电器和固态继电器(SSR)的工作机制,以及它们在隔离控制和高功率切换中的作用。 LED与显示: 除了作为指示灯,LED作为显示屏的基础单元,其发光原理、驱动方式以及不同类型的LED(如RGB LED)如何实现色彩控制,都将得到细致的讲解。 声学器件: 蜂鸣器、扬声器等如何将电信号转化为声音,以及它们在报警、提示和音频输出中的应用。 热驱动器件: 例如加热丝、Peltier(珀尔帖)效应制冷片,它们如何实现温度的精确控制。 连接的艺术: 本书的核心之一在于“连接”。它将详细阐述传感器和执行器如何通过各种通信协议与微控制器(MCU)进行交互。我们将深入探讨: 模拟与数字转换(ADC/DAC): 很多传感器输出的是模拟信号,而微控制器只能处理数字信号。本书将详细讲解ADC的工作原理,包括采样、量化和编码的过程,以及不同的ADC架构(如逐次逼近、Σ-Δ)。反之,DAC如何将数字信号转化为模拟信号,驱动执行器。 串行通信协议: I2C(Inter-Integrated Circuit): 这种简单而高效的协议如何实现多个设备之间的双向通信,以及主从设备的通信流程、地址机制和ACK/NACK握手。 SPI(Serial Peripheral Interface): 了解SPI的高速通信能力,包括其四线制(MOSI, MISO, SCLK, SS)结构,以及全双工通信的工作方式。 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter): 这种异步串行通信在设备间的简单数据交换中扮演的角色,以及波特率、数据位、停止位等参数的设置。 并行通信: 虽然在许多新应用中被串行通信取代,但了解并行通信的原理仍然有助于理解早期的接口设计。 总线系统: 简要介绍一些更复杂的总线系统,例如CAN(Controller Area Network),它们在汽车电子、工业自动化等领域的重要作用。 实践与案例: 理论知识离不开实践。本书将通过大量的实例和项目,将抽象的概念具体化: 智能家居的构建: 如何利用温度传感器和继电器控制空调,利用光线传感器和LED实现自动照明。 机器人技术的入门: 如何读取超声波传感器的距离信息,并控制电机驱动轮子前进或避障。 环境监测系统: 如何集成多个传感器(如空气质量传感器、雨量传感器)并将其数据通过通信接口传输到中央控制单元。 人机交互: 如何使用按钮、触摸传感器等输入设备,并驱动蜂鸣器或显示屏进行反馈。 深入理解: 本书不仅会介绍“是什么”,更会深入探究“为什么”。我们将讨论: 信号调理: 传感器输出的原始信号往往需要放大、滤波或线性化处理才能被微控制器准确读取,本书将详细介绍这些信号调理电路的设计和应用。 功耗管理: 在电池供电设备中,如何优化传感器和执行器的使用,以降低功耗,延长续航时间。 噪声抑制: 在复杂的电子环境中,如何通过良好的布线、屏蔽和滤波来避免噪声干扰,保证信号的完整性。 可靠性设计: 影响传感器和执行器系统可靠性的关键因素,以及如何进行选择和设计。 本书的目标是为读者提供一个全面而深入的视角,无论你是电子工程专业的学生,还是业余爱好者,亦或是希望为自己的项目注入“智能”的创客,都能从中获益。它将帮助你理解并驾驭数字世界中无处不在的传感器与执行器,让你能够将脑海中的想法转化为实际的电子系统。

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读后感

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用户评价

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我对这本书的期待,更多地源于它所涵盖的“技术”二字。接口技术本身就是一个非常广阔的领域,它涉及到硬件设计、软件驱动、通信协议等多个层面。这本书是否能为我打开一扇门,让我窥见微型计算机系统是如何通过这些接口与各种传感器、执行器、显示设备、存储设备等进行高效交互的?例如,在嵌入式系统开发中,接口技术几乎是绕不开的核心环节。无论是连接一个简单的 LED,还是驱动一个复杂的显示屏,亦或是与外部的传感器进行数据采集,都需要掌握相应的接口知识。这本书会详细介绍 SPI、I2C、UART 这些常用的串行通信接口吗?它们的工作原理是什么,各自的优缺点又体现在哪里?如何根据不同的应用场景选择最合适的接口?此外,还会不会涉及到一些更高级的接口技术,比如 PCI、PCIe,它们在高性能计算和数据传输中扮演着怎样的角色?这本书是否能够提供一些实际的案例分析,让我理解这些接口技术是如何被应用到具体的项目中的?比如,如何利用这些接口技术来实现一个数据采集系统,或者如何将微型计算机连接到网络中?我希望这本书能够提供一些实操性的指导,不仅仅是理论的讲解,更能让我明白如何在实际的硬件平台上实现这些接口的连接和通信。

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这本书的“微型计算机”定位,让我对它所关注的硬件平台产生了浓厚的兴趣。它是否会聚焦于特定的微型计算机架构,比如 ARM Cortex-M 系列、ESP32 系列,或者传统的 x86 架构?不同的微型计算机平台,其接口设计和支持的接口类型可能会有所差异。书中是否会针对这些主流的微型计算机平台,详细介绍它们所集成的接口资源,以及如何利用这些资源进行开发?例如,对于一个基于 ARM Cortex-M 的微控制器,它通常会提供哪些 GPIO、SPI、I2C、UART 等接口,以及如何通过这些接口连接外部设备?还会不会提供一些关于如何配置和使用这些微型计算机平台上的特定接口的示例代码或教程?我希望能够获得一些更具针对性的、能够直接应用于我正在进行的学习或项目中的知识。

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这本书的封面设计相当简洁,但色彩搭配却非常引人注目,深邃的蓝色基底搭配着银白色的线条勾勒出的电路图,仿佛是夜晚闪烁的星辰,又像是隐藏在科技深处的奥秘。我本身对电子和计算机领域抱有浓厚的兴趣,平时也喜欢钻研一些相关的技术书籍,但很多时候,市面上的一些书籍要么过于理论化,要么过于偏重某个细分领域,难以形成一个宏观的认知。而这本《微型计算机接口技术》,从它的书名来看,就点明了它所关注的焦点——连接的艺术,是微型计算机与外部世界沟通的桥梁,也是实现各种功能的核心。这种“接口”的概念,在现代科技发展中无处不在,从 USB、HDMI 到更底层的总线协议,它们是信息传递的通道,也是硬件得以协同工作的基石。我期待在这本书中能了解到不同类型接口的原理、设计思路以及它们在实际应用中的表现。尤其是一些比较经典的接口技术,比如并行接口、串行接口,它们如何将处理器与各种外围设备联系起来,实现数据的读取和写入?而随着技术的发展,像 USB 这样的通用串行总线又是如何一步步演进,克服了并行接口的种种限制,成为如今的主流接口?书中会不会深入剖析这些接口的电气特性、时序关系,以及在信号完整性方面的挑战?我希望能够不仅仅停留在表面的介绍,而是能够有更深入的、甚至是一些底层的技术细节的探讨,这样才能真正理解微型计算机接口技术的精髓所在。

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我希望这本书能够提供关于接口标准和协议的全面介绍。在计算机硬件的世界里,各种各样的接口标准和协议层出不穷,了解这些标准是进行硬件设计和通信协议开发的基础。书中是否会详细介绍 USB、SATA、Ethernet、Wi-Fi 等主流接口标准?它们各自的物理层、数据链路层、网络层设计有什么特点?还会不会涉及到一些更底层的接口协议,比如 I/O 端口映射、内存映射 I/O 等概念?对于那些希望从事硬件开发或者嵌入式系统开发的人来说,对这些接口协议的深入理解是必不可少的。这本书是否能提供一些关于如何解析这些协议的指导,或者分享一些在实际开发中遇到的与接口协议相关的常见问题和解决方案?我尤其对一些低功耗接口和高带宽接口的对比和选择感兴趣,以及它们在不同应用场景下的适用性。如果书中能提供一些接口选型指南,那将非常有价值。

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我非常看重这本书的“内容”的“细节”和“广度”。它是否能够涵盖从基础的 GPIO 端口到复杂的总线协议,从数据传输的物理层面到通信的逻辑层面?例如,在讨论并行接口时,除了介绍其基本工作原理,是否会深入探讨数据总线、地址总线、控制总线各自的功能和交互方式?在讨论串行接口时,除了基本的通信流程,是否会详细介绍同步和异步串行通信的区别,以及它们在不同场景下的应用?我希望这本书能够提供一个关于微型计算机接口技术的全面而深入的视角,让我能够系统地掌握这一领域的知识。我对于那些能够帮助我构建起一个完整知识体系的书籍情有独钟,而这本《微型计算机接口技术》从书名来看,似乎正是我所需要的。它是否能够满足我对技术深度和广度的双重需求,从而成为我学习道路上的有力助手?

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从一名普通用户的角度来看,尽管我对接口技术的底层原理可能不那么深入了解,但我对它在提升用户体验方面的影响却深有体会。过去,我们可能要面对各种各样不同形状的接口,需要各种转接线,非常不方便。而现在,USB-C 的出现,极大地简化了我们的生活,它不仅支持数据传输,还能提供电力传输,甚至还能传输视频信号。这本书是否会从历史的维度,回顾接口技术的发展历程,让我们了解它是如何一步步走向标准化和通用化的?这种演进背后有哪些技术创新和行业推动力?还会不会探讨一些未来接口技术的发展趋势,比如更高带宽的接口,或者更智能化的接口,它们将如何进一步改变我们的生活和工作方式?我很想知道,那些在我们日常生活中习以为常的“连接”,其背后隐藏着多少精密的工程和技术考量。例如,当我们用手机连接耳机时,那个小小的音频接口是如何将数字信号转换成模拟信号,然后驱动扬声器发声的?或者,当我们通过 HDMI 连接显示器时,高清的视频信号又是如何高效地传输到屏幕上的?这本书能否帮助我理解这些“看不见的”科技,让我在使用电子设备时,对背后的技术有更深的认识和欣赏。

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在我看来,接口技术是连接“硬件”与“软件”的关键纽带。本书是否会深入探讨接口技术在软件驱动程序开发中的作用?一个良好的接口设计,离不开高效、稳定的驱动程序。书中是否会介绍如何编写和优化接口相关的驱动程序,以最大化接口的性能?例如,如何设计一个中断处理程序,以响应接口的事件?如何管理接口的缓冲区,以提高数据传输的效率?还会不会讨论操作系统如何通过接口抽象层来管理各种硬件设备?我希望能够从这本书中学习到如何将物理接口与软件逻辑相结合,实现功能上的协同。对于一些涉及到实时性要求的应用,接口驱动程序的优化就显得尤为重要。这本书是否会提供一些关于驱动程序性能调优的技巧和方法?比如,如何减少驱动程序的延迟,或者如何提高数据传输的吞吐量?

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我关注这本书的另一个重要原因是,它是否能够帮助我理解微型计算机的“心脏”——中央处理器(CPU)是如何与“神经系统”——各种外围设备进行信息交换的。CPU 的性能固然重要,但如果无法有效地与外部世界进行信息交互,那么它的强大也无从发挥。接口技术正是扮演着这个“沟通桥梁”的角色。书中是否会详细介绍微处理器内部的接口单元,比如各种总线控制器,它们是如何管理数据的传输方向、速度和时序的?还会不会深入讲解内存接口,比如 DDR 内存,它是如何实现 CPU 与内存之间的高速数据交换的?对于一些需要实时响应的应用,比如工业控制或者医疗设备,接口技术的要求会更加严苛。这本书是否会讨论这些领域对接口性能、稳定性和可靠性的特殊要求,以及相应的解决方案?例如,在实时操作系统(RTOS)环境中,如何保证接口通信的低延迟和高吞冲?是否会提供一些关于接口设计中常见问题的排查和解决思路?我很期待能够从这本书中获得更深入的、更具实践指导意义的知识,能够帮助我更好地理解和掌握微型计算机系统的运作机制。

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我是一名对硬件细节充满好奇的学习者,这本书的“技术”二字深深吸引了我。它是否会带领我深入到接口电路的细节中?比如,在设计一个串行接口时,如何处理信号的上升沿和下降沿?如何确保信号在传输过程中不受干扰,保持其完整性?书中是否会讨论阻抗匹配、信号衰减、串扰等关键的电气工程概念,以及它们如何影响接口的性能?我希望能看到一些关于接口电路设计的基本原则和技巧,甚至是一些关于如何使用示波器、逻辑分析仪等工具来调试和验证接口信号的方法。另外,对于一些特殊的接口,比如 LVDS(低电压差分信号),它的工作原理是什么,为什么它能够实现高带宽和低功耗?书中是否会分析这些高性能接口的设计哲学?我对能够获得一些深入的、有技术深度的内容非常期待,这样我才能真正理解接口的“技术”所在,而不仅仅是停留在表面。

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我对这本书抱有的另一个期待是,它能否帮助我理解微型计算机是如何与各种“智能”设备进行互联互通的。在物联网(IoT)时代,微型计算机扮演着核心的角色,它需要连接各种传感器、执行器、通信模块,才能实现智能家居、智能交通等应用。书中是否会介绍一些用于物联网应用的接口技术,比如 MQTT、CoAP 等通信协议,以及它们如何与微型计算机的硬件接口相结合?还会不会讨论一些用于低功耗、无线通信的接口技术,比如 Bluetooth、Zigbee 等?我希望能够从这本书中学习到如何利用微型计算机的接口能力,构建一个完整的物联网系统。例如,如何通过微型计算机的某个接口采集环境数据,然后通过无线通信模块将数据传输到云端?或者,如何通过某个接口控制执行器,实现远程控制?

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