微机原理及接口技术

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页数:190
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出版时间:2004-8
价格:18.00元
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isbn号码:9787561126035
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  • 微机原理
  • 计算机组成原理
  • 接口技术
  • 汇编语言
  • 8086
  • 微处理器
  • 数字电路
  • 计算机硬件
  • 电子技术
  • 嵌入式系统
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具体描述

《微机原理及接口技术(第2版)》是新世纪高职高专教材编委会组编的计算机专业基础系列规划教材之一。《微机原理及接口技术(第2版)》针对高职高专教育的培养目标及高职高专学生的特点,在结构体系及内容编排上力求简约,体现高职特色,将枯燥的理论用简单明了的语言循序渐进地讲解出来。原理与应用结合,理论与实践结合,注重教学效果,突出易学性,突出技术应用能力的培养。

本教材共分7章,在介绍微机总体组成及工作过程、形成整体的系统概念后,分别阐述了8086CPU的基本结构及其支持芯片、存储器体系结构、输入与输出系统、微机接口技术及其应用,最后简单介绍了目前较高档的几款微处理器的内部结构。在编写过程中,突出高职高专教材的实用性、强调教学内容的适应性、兼顾教学对象的持续性,并着力体现以下特色:

第一,针对性强。根据各院校的课程整合情况,本教材针对已开设汇编语言程序设计课程的高职高专院校,将与汇编语言重复的内容通过简洁的语言进行了简单合理的描述,避免出现知识点重复的现象。

第二,系统的观点。自始至终贯穿一道大作业,可对每章所学知识进行实践和检验,又可将全书内容融合起来,使学生学会全面系统地思考问题。

第三,创新的意识。插入疑问点,激发学生的学习兴趣,培养学生主动思考、解决实际问题以及创新的能力。

《嵌入式系统设计与实践》 本书旨在为读者提供一个全面而深入的嵌入式系统设计与实践指南。内容涵盖了嵌入式系统的基本概念、核心技术、开发流程以及实际应用案例,致力于帮助读者掌握嵌入式系统从硬件选型到软件开发的完整过程。 第一部分:嵌入式系统基础 本部分将深入剖析嵌入式系统的本质,阐述其与通用计算机系统的区别与联系。读者将学习到嵌入式系统的定义、特点、应用领域以及发展趋势。我们将详细介绍嵌入式系统常见的硬件组成,包括微控制器(MCU)、处理器、存储器(RAM、ROM、Flash)、输入/输出设备(传感器、执行器、显示器、键盘)以及通信接口(UART、SPI、I2C、USB、Ethernet)。针对不同的应用场景,我们将分析不同类型微处理器的选型原则,如ARM Cortex-M系列、RISC-V架构等,并探讨它们的性能、功耗和成本考量。此外,本部分还将涉及嵌入式系统中的电源管理、时钟系统、中断机制以及实时性要求,为后续深入学习奠定坚实基础。 第二部分:嵌入式软件开发 本部分是本书的核心内容,将带领读者掌握嵌入式软件开发的方方面面。我们将从嵌入式操作系统(RTOS)的选型与使用入手,深入介绍FreeRTOS、RT-Thread等主流RTOS的架构、核心功能(任务调度、信号量、互斥锁、消息队列、事件标志、定时器)以及API接口。读者将学习如何配置和移植RTOS,并理解实时多任务环境下任务间的协同与同步机制。 在驱动程序开发方面,我们将详细讲解如何编写与硬件交互的驱动程序。这包括掌握C语言在嵌入式开发中的高级应用,如指针、内存管理、位操作等。我们将以具体的硬件外设为例,如GPIO、UART、SPI、I2C、ADC、DAC、定时器、PWM等,详细阐述其工作原理、寄存器配置和驱动程序的设计思路。读者将学习如何利用HAL库、LL库等硬件抽象层进行高效开发,同时也将探讨直接操作寄存器进行底层优化的方法。 针对嵌入式应用程序的开发,本书将介绍常用的开发工具链,包括交叉编译环境(GCC、Clang)、调试器(GDB)以及集成开发环境(IDE,如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、VS Code配合PlatformIO)。读者将学习如何进行代码编写、编译、链接、下载和调试。此外,本部分还将涵盖嵌入式系统中的文件系统(如FATFS)、网络通信协议(TCP/IP、UDP、MQTT)以及嵌入式GUI的开发,如LVGL。 第三部分:嵌入式系统集成与调试 本部分将重点关注嵌入式系统的集成、测试和调试。读者将学习如何将硬件和软件进行有机结合,并进行系统级的功能验证。我们将详细介绍嵌入式系统调试的常用技术和工具,包括硬件仿真器、逻辑分析仪、示波器等,以及软件调试技巧,如断点设置、单步执行、变量监视、内存查看等。 在系统集成方面,本书将讨论如何构建可复用的软件模块,以及如何进行版本控制和代码管理。对于大型嵌入式项目,我们将探讨模块化设计、软件架构以及代码优化策略,以提高代码的可读性、可维护性和执行效率。 第四部分:典型嵌入式应用案例分析 本部分将通过一系列典型的嵌入式应用案例,帮助读者巩固所学知识并开阔视野。案例将涵盖智能家居、物联网设备、工业自动化、医疗电子、汽车电子等多个领域。每个案例都将从需求分析、硬件选型、软件设计、系统集成和性能评估等多个维度进行深入剖析。读者将学习如何将所学的嵌入式技术融会贯通,解决实际工程问题。例如,我们将分析一个基于STM32和FreeRTOS的智能温湿度监测系统的设计,包括传感器数据采集、数据处理、无线传输以及用户界面的设计。 总结 《嵌入式系统设计与实践》力求为读者构建一个完整的嵌入式系统知识体系。通过理论讲解与实践相结合的方式,本书旨在培养读者独立设计、开发和调试嵌入式系统的能力。无论您是初学者还是希望深化嵌入式技术理解的工程师,本书都将为您提供宝贵的指导和参考。

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目录信息

读后感

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用户评价

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我一直觉得,学习计算机硬件,尤其是微机原理这块,很容易陷入“只知其然,不知其所以然”的困境。但这本书完全打破了我的这种担忧。作者在讲解每一个概念的时候,不仅仅是告诉你“是什么”,更重要的是告诉你“为什么是这样”。比如,在介绍CPU的指令执行过程时,它详细解析了指令周期的每一个阶段,以及在这些阶段中,CPU内部各部件是如何协同工作的,这让我对CPU的内部机制有了更深的认识,不再只是一个黑箱。对于总线的讲解,更是让我眼前一亮,它不仅区分了地址总线、数据总线和控制总线,还详细解释了它们在数据传输过程中的角色分工,以及总线时序的重要性。这一点对于理解不同设备之间的通信至关重要。在接口技术部分,作者对8259中断控制器、8253定时器/计数器等芯片的讲解,都非常深入,不仅介绍了它们的基本功能,还结合了实际应用场景,比如如何利用中断实现多任务处理,如何利用定时器产生精确延时。书中提供的例程都非常贴近实际,让我能够轻松地将理论知识转化为实际操作,这种“学以致用”的感觉,让我对学习这本书充满了动力。

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我当初选择这本书,很大一部分原因是被它“接口技术”这个名字所吸引。我一直觉得,计算机之所以能够和我们交互,能够控制各种外设,接口技术是其中至关重要的一环。这本书在这方面的讲解,完全没有让我失望。它不仅详细介绍了各种常用的I/O接口芯片,比如8255并行接口芯片,从它的基本功能、工作模式到具体的编程方法,都进行了详尽的阐述,而且还结合了实际的硬件应用,比如如何用它来控制LED、读取键盘输入等。更让我惊喜的是,书中对定时器/计数器芯片8253的讲解,它不仅说明了8253的工作原理,还演示了如何利用它来实现精确延时、产生方波等功能,这些对于进行嵌入式开发或者需要精确控制时间的应用来说,简直是太有用了。读完这部分,我感觉自己仿佛掌握了打开硬件世界大门的钥匙,能够真正地去控制和操作这些硬件设备了。这本书的语言风格也很适合初学者,没有太多晦涩难懂的专业术语,而是用清晰易懂的方式来解释复杂的概念,让我能够轻松地跟上学习的节奏。

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坦白说,微机原理对我来说,一直是一个比较棘手的科目,总觉得概念太多,指令集也太复杂。但这本书的出现,彻底改变了我的看法。作者在讲解微处理器核心部分时,并没有上来就讲指令集,而是先从CPU的整体结构和工作流程讲起,让我对CPU有了宏观的认识,然后才逐步深入到寄存器、指令的细节。我尤其欣赏作者在讲解内存寻址方式时,用了非常形象的比喻,让我能瞬间理解段地址和偏移地址是如何组合成物理地址的。然后,书中对中断系统的讲解,也让我印象深刻。它不仅解释了中断的产生原因和处理流程,还详细介绍了中断向量表的作用,这对于理解多任务处理和异常处理非常有帮助。最让我觉得这本书实用价值极高的是它对接口技术部分的讲解。比如,对8255并行接口芯片的介绍,作者不仅讲了它的三种工作模式,还给出了非常多的实际应用案例,让我可以快速上手,实现一些简单的硬件控制。我跟着书中的例子,尝试着编写了一些汇编程序,控制LED灯的序列闪烁,或者读取矩阵键盘的输入,这些实践过程让我对微机原理的理解更加深入,也让我对硬件编程产生了浓厚的兴趣。

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我一直认为,学习微机原理,最重要的就是能够理解“如何让计算机听懂我们的话”。这本书在这方面做得非常出色。作者没有一开始就堆砌复杂的术语,而是从CPU的基本工作流程入手,讲解指令的获取、译码和执行过程,让我对CPU这个“大脑”有了初步的认识。然后,它详细介绍了各种寄存器的作用,以及它们在数据处理中的地位,这一点非常关键,因为理解寄存器就是理解微处理器如何进行数据运算和暂存。更让我印象深刻的是,书中对内存管理的讲解,从物理地址的生成到内存分段,都进行了清晰的阐述,让我明白程序和数据在内存中是如何有序地存放和访问的。在接口技术方面,这本书的讲解也非常实用,它详细介绍了8253定时器/计数器、8259中断控制器等常用接口芯片的功能和工作方式,并且提供了丰富的编程实例,让我能够通过汇编语言来控制这些硬件。我跟着书中的例子,尝试着编写了一些小程序,比如用定时器产生周期性的信号,或者用中断来响应外部事件,这些实践过程让我觉得学习微机原理不再是枯燥的理论,而是充满了乐趣和挑战。

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这本书的优点在于,它不仅仅是知识的堆砌,更重要的是教会我如何去思考。在讲解微处理器的内部结构时,作者不仅仅列出了各种寄存器,而是深入分析了它们在指令执行过程中扮演的角色,以及它们之间的相互关系,这让我对CPU的工作原理有了更深层次的理解。关于内存组织,作者的讲解非常透彻,从段地址、偏移地址到物理地址的转换过程,图文并茂,让我觉得非常容易理解,也为后续学习内存管理打下了坚实的基础。让我特别惊喜的是,这本书对中断系统的讲解,从中断的产生、中断向量到中断服务程序的执行,都进行了详细的阐述,让我明白了计算机是如何在不打断当前任务的情况下,及时响应外部事件的。在接口技术方面,作者对8255并行接口、8253定时器/计数器等芯片的介绍,都非常全面,而且结合了大量的实际应用案例,让我能够将书本上的知识直接应用到实际的硬件设计中。我尝试着按照书中的指导,编写了一些简单的汇编程序,实现了一些硬件功能,这些实践过程让我对微机原理有了更深刻的认识,也为我未来的学习和工作打下了坚实的基础。

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说实话,我拿到这本书的时候,心里是抱着一种试试看的心态。毕竟“微机原理”这四个字听起来就带着一股子“硬核”的味道,以为会是一场艰苦的理论攻坚战。但翻开第一页,我就被吸引住了。作者在介绍微处理器的基本概念时,并没有直接抛出枯燥的指令集,而是从计算机的演进史讲起,让你了解为什么会有微处理器,它的出现解决了什么问题,这种宏观的视角让我一下子就觉得学习的内容有了历史的厚重感和现实的意义。然后,关于CPU的工作流程,指令的取指、译码、执行,作者用非常形象的比喻来解释,比如把CPU比作一个辛勤的工人,指令就是他需要完成的任务清单,内存就是他的工具箱。这种生动的类比,让原本复杂的CPU内部运作机制变得异常清晰。在讲到总线的时候,地址总线、数据总线、控制总线的作用,作者也用“信息高速公路”的比喻来形容,让我瞬间明白了它们之间的协同工作关系。更让我惊喜的是,这本书对汇编语言的讲解也相当到位,不是那种生硬的指令罗列,而是结合实际的编程实例,从简单的加减乘除,到控制LED的闪烁,再到更复杂的程序设计,一步步引导读者掌握汇编语言的精髓。读完这部分,我感觉自己仿佛真的可以和微处理器“对话”了,这种成就感是前所未有的。

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这是一本真正能够带你走进微机世界的书。我原本对微处理器和接口技术这类知识点感觉很抽象,但作者用非常平实易懂的语言,把它们一一呈现在我眼前。从微处理器的基本工作原理,到它内部的寄存器、指令集,再到内存的组织和访问方式,作者的讲解都非常细致,而且配有大量的图示,帮助我理解那些抽象的概念。尤其是在讲到微处理器的寻址方式时,作者用了好几种不同的比喻,让我一下子就弄明白了这些看似复杂的寻址方式,在实际应用中是如何工作的。然后,这本书对中断系统和I/O接口的讲解,更是让我觉得收获颇丰。它详细介绍了8255并行接口芯片、8253定时器/计数器等常用接口芯片的功能和工作原理,并且结合了很多实际的应用实例,比如如何通过并行接口控制外部设备,如何利用定时器实现精确的延时。这些内容让我觉得,我不再仅仅是在学习理论,而是在学习如何将这些理论应用于实际的硬件系统中。我尝试着按照书中的指导,编写了一些汇编程序,控制LED闪烁,实现简单的键盘输入,这些经历让我对微机原理有了更直观的认识,也激发了我对硬件开发的兴趣。

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这本书的章节安排逻辑非常清晰,层层递进,循序渐进。从最基础的微处理器结构开始,比如CPU的内部组成,通用寄存器、段寄存器、指令指针寄存器等的作用,作者都做了非常细致的介绍。我尤其喜欢关于存储器组织的那一部分,它详细阐述了内存是如何被划分的,段地址和偏移地址是如何组合成最终的物理地址,这对于理解程序在内存中的运行方式至关重要。作者还深入讲解了中断系统,从中断请求到中断处理程序,整个流程被描绘得非常生动,让我明白了计算机是如何响应外部事件的。在接口技术方面,这本书更是下了功夫,详细介绍了各种常用的I/O接口芯片,例如8255并行接口芯片,它在数据输入输出中的应用,以及定时器/计数器芯片8253的工作原理和编程方法,这些都极具实践指导意义。我尝试着按照书中的例子,用汇编语言编写了一些简单的程序,比如控制LED灯的亮灭,实现简单的数码管显示,这些操作都让我觉得很有成就感,也让我更深刻地理解了书本上的理论知识。这本书的语言通俗易懂,即使是第一次接触微机原理的学生,也能较快地掌握其中的核心概念,并且书中提供的实例也非常丰富,便于读者动手实践,加深理解。

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这本书最大的特点就是它的“实在”。它不像有些书那样,只是理论的堆砌,而是将理论与实践紧密地结合在一起。在讲解微处理器内部结构时,作者详细介绍了各种寄存器,并且解释了它们在指令执行过程中的具体作用,让我能够清晰地理解CPU是如何进行数据运算和控制的。关于内存组织,作者的讲解非常细致,从物理地址的生成到内存分段,都进行了清晰的阐述,让我能够更好地理解程序在内存中的运行方式。让我觉得最有价值的是,书中对各种接口芯片的详细介绍,比如8255并行接口芯片,它不仅讲解了芯片的功能和工作模式,还提供了大量的汇编编程实例,让我能够直接上手,实现对外部设备的控制。我尝试着按照书中的例子,编写了一些小程序,比如用8255控制LED的亮灭,或者读取按键的状态,这些实践过程让我对微机原理有了更直观、更深刻的理解,也为我将来从事相关的技术工作打下了坚实的基础。这本书的语言风格也比较平易近人,即使是初学者,也能轻松地阅读和理解。

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这本书真是让人眼前一亮,我原本以为“微机原理及接口技术”这个主题会枯燥乏味,充斥着晦涩难懂的符号和公式,但事实却完全不是这样。作者巧妙地将深奥的理论融入到生动的实例和清晰的讲解中,让我这个初学者也能逐步理解8086微处理器的内部结构,比如它的寄存器组是如何工作的,不同模式下的寻址方式有哪些细微的差别,以及中断系统是如何实现的。尤其让我印象深刻的是关于内存组织的部分,从段地址、偏移地址到物理地址的转换过程,作者用了大量的图示和比喻,让我不再对那些抽象的概念感到头疼,而是能真切地感受到数据在内存中是如何被组织和访问的。更别提后面关于I/O接口的部分,各种接口芯片的功能和工作原理,如8255、8253等,作者都进行了详尽的介绍,并且还结合了一些实际的硬件电路图,让我能将理论知识与实际应用联系起来,这对于我这个希望动手实践的人来说,简直是太有价值了。这本书的语言风格也很平易近人,没有那种高高在上的学术腔调,仿佛是经验丰富的老师在循循善诱,让我感到非常亲切。我甚至觉得,即使是完全没有接触过微机领域的同学,只要认真阅读,也能从中受益匪浅,开启一段充满探索和发现的旅程。

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