具体描述
本书根据21世纪高等院校规划教材的编写要求，参考近年出版的多种教科书，以实用为目的进行编写。本书内容的组织以培养学生应用能力为主要目标，注重基本知识和应用技术，理论与实践相结合，以Intel 8088/8086微处理器和IBMPC系列机为主体，论述了16位微型计算机的基本原理、汇编语言和接口技术，并引出了32位微机，对于计算机在原理与接口方面的最新发展也做了适度介绍。全书共分10章，主要输入/输出接口、半导体存储器及其接口、中断控制技术、定时/计数器、A/D与D/A转换接口技术、微型计算机外部设备及开发就用等有关知识。本书不但涉及内容广泛、涵盖知识点全面，而且条理清晰、通俗易懂、图文并茂，有利于学生系统地学习。
本书可作为高等院校计算机类和机电类相关专业学生的教材，也可以作为高等教育自学教材，或作为从事微型计算机硬件和软件开发工程技术人员的学习和应用参考书。
好的，这里有一份关于《微机原理及接口技术》一书的图书简介，内容详尽，旨在展现其专业性和深度，而不涉及该书的具体内容。 --- 图书简介：深入探索现代计算基石与系统交互的艺术 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，剖析现代电子信息系统的核心构件——微处理器的工作机制，并阐述其与外部世界的连接与交互技术。 在当今数字化浪潮席卷的时代，理解计算机系统的底层运行逻辑是构建高效、可靠信息系统的基石。本书不仅仅是一本理论参考手册，更是一份引领读者透视“机器如何思考”的实践指南。我们聚焦于微处理器架构的演进、内部运算的精妙设计，以及如何通过精心设计的接口技术，将计算核心与传感器、执行器、存储器等外部设备高效协同工作。 第一部分：微处理器核心架构与指令系统解析 本部分致力于为读者构建一个坚实的微处理器理论基础。我们从最基本的逻辑单元出发，逐步深入到复杂的指令流水线和存储层次结构。 1. 基础架构与组织原理： 深入探讨了微处理器的核心组成部分，包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）以及寄存器组。我们详细分析了这些部件如何在时钟脉冲的同步下协同工作，实现数据的获取、处理和存储。特别是对指令周期的分解，从取指、译码到执行，每一步的硬件实现细节都被细致描绘，帮助读者理解微操作的本质。 2. 寻址模式与指令集深度剖析： 指令集是人与处理器沟通的语言。本书对各种寻址模式（如直接寻址、间接寻址、寄存器相对寻址等）进行了详尽的分类和功能性分析，阐明不同模式在提高程序执行效率和灵活性方面的独特优势。随后，对主流指令集架构中的典型指令集进行了系统化的梳理，包括数据传输指令、算术逻辑指令、程序控制指令以及系统管理指令。重点分析了RISC（精简指令集计算机）与CISC（复杂指令集计算机）的设计哲学差异及其对现代处理器性能的影响。 3. 存储器管理与层次结构： 现代系统的性能瓶颈往往在于数据存取速度。本书深入探讨了存储器层次结构的原理，从速度最快的高速缓存（Cache）到主存（RAM）乃至二级存储。对Cache的映射机制（直接映射、全相联、组相联）和替换策略（如LRU）进行了严格的数学和逻辑推导，旨在让读者掌握如何优化数据访问，最大限度地发挥内存系统的潜力。同时，对虚拟存储器的实现原理，包括页表结构和TLB（转换后援缓冲器）的工作机制，进行了详尽的阐述。 第二部分：系统级编程与软件交互 理解硬件的最高效方式是通过系统级编程语言与其进行交互。本部分将理论知识转化为实际的程序设计能力。 1. 汇编语言的艺术： 汇编语言是直接反映处理器指令集的语言。本书不仅教授基本的汇编语法，更重要的是培养读者对底层代码优化的思维。通过大量的实例，展示如何利用寄存器的高效性、优化循环结构以及精确控制程序流程，编写出性能卓越的系统模块。这部分内容是理解操作系统内核、设备驱动程序编写的关键跳板。 2. 中断与异常处理机制： 中断是微处理器响应外部事件和内部错误的根本机制。本书详细阐述了中断向量表的结构、中断服务程序（ISR）的执行流程，以及如何通过精确控制中断屏蔽字和优先级，构建一个稳定、响应及时的多任务环境。对非屏蔽中断和可屏蔽中断的区别与应用场景进行了深入探讨。 3. 堆栈操作与过程调用： 函数调用是程序结构化的核心。我们详细分析了过程调用堆栈的帧结构、参数传递方式（按值传递与引用传递）以及返回地址的保存与恢复。掌握这些机制，是调试复杂程序、理解递归算法和进行逆向工程的基础。 第三部分：高效的系统级接口技术 微处理器无法孤立存在。本部分的重点在于阐述微处理器如何与外部世界进行可靠、高速的数据交换。 1. I/O 寻址模式与数据传输： 系统级接口技术的核心在于输入/输出（I/O）。本书对比了存储器映射 I/O 和端口映射 I/O 两种主要的 I/O 寻址方式的优缺点，并探讨了它们在不同系统架构中的应用选择。 2. 总线结构与仲裁协议： 总线是系统内所有组件通信的高速公路。我们将系统地介绍系统总线的结构（地址总线、数据总线、控制总线），并深入分析了总线仲裁的各种机制，如集中式仲裁和分布式仲裁。重点解析了同步总线和异步总线在时序控制上的差异，为设计高性能多处理器系统奠定基础。 3. 直接存储器存取（DMA）技术： 为了解放 CPU 资源，高效的数据块传输至关重要。本书详细介绍了 DMA 控制器的工作原理，阐述了数据传输请求、总线请求、数据传送以及传输完成中断的完整闭环过程。通过对 DMA 模式（如周期挪用模式、突发模式）的分析，读者将能设计出对 CPU 负载最小化的外部设备驱动方案。 4. 外部设备接口与通信协议： 本书还涵盖了对一系列关键外部接口技术的介绍。这包括了用于高速数据交换的串行通信接口（如 UART, SPI, I2C）的时序图与硬件实现，以及更高级别的并行接口设计考量。对这些接口协议的理解，是实现固件与传感器、通信模块集成的关键。 --- 总结而言，本书为读者提供了一套从晶体管层面抽象到系统架构层面的完整知识体系。它不仅要求读者掌握微处理器的静态工作原理，更强调在动态运行环境下，如何通过精妙的软件控制和接口设计，将这些强大的计算核心转化为可靠、高效的实际应用系统。 无论是面向嵌入式系统开发的工程师，还是希望深入理解计算机科学基础的研究者，本书都将是不可或缺的参考资料。
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