微机原理实验与课程设计指导书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:陆红伟

出品人:

页数:113

译者:

出版时间:2006-8

价格:11.60元

装帧:

isbn号码:9787508345826

丛书系列:

图书标签:

• 微机原理
• 汇编语言
• 实验教学
• 课程设计
• 计算机基础
• 数字电路
• 8086
• 微处理器
• 教学参考书
• 实践指导

数字系统与微处理器基础 本书旨在为读者提供一套全面且深入的数字电子技术基础知识，以及基于微处理器的系统设计实践指导。 本书结构严谨，内容涵盖从最基础的逻辑门电路到复杂微处理器架构的演进，旨在培养读者扎实的理论功底与实际的工程应用能力。 第一部分：数字逻辑基础与组合电路设计 本部分首先系统阐述了数字信息的表示方法，包括二进制、八进制、十六进制的相互转换，以及补码、原码等数值表示形式在计算机系统中的重要性。随后，深入讲解了布尔代数的基本公理、定理及其在数字电路中的应用。重点剖析了逻辑门（如AND, OR, NOT, XOR等）的特性与实现原理。 在组合逻辑电路的设计与分析方面，本书详细介绍了卡诺图（Karnaugh Map）化简方法，并拓展到更复杂的Quine-McCluskey（QM）算法，以应对多变量逻辑函数的最小项化简需求。随后，基于标准逻辑门集，读者将学习如何设计和实现如译码器、编码器、数据选择器（Multiplexer）和数据分配器（Demultiplexer）等核心组合电路模块。特别地，本书对全加器、并行加法器的结构与工作原理进行了详尽的数学推导和电路实现分析，为后续算术逻辑单元（ALU）的设计打下坚实基础。 第二部分：时序逻辑电路与存储单元 本部分聚焦于具有“记忆”功能的时序逻辑电路。首先，对基本锁存器（Latch）的结构、特性和约束条件进行细致的描述，特别是对透明性问题进行了深入探讨。在此基础上，本书详细介绍了各类触发器（Flip-Flop）的构造，包括SR, JK, D, T型触发器，并着重分析了主从结构JK触发器的工作机制，以及它们在不同时钟控制下的同步与异步操作模式。 时序逻辑电路的设计方法是本部分的重点。读者将学习如何使用状态图（State Diagram）和状态表（State Table）来描述和规范系统行为，并通过状态约简技术来优化电路规模。随后，本书提供了设计和实现寄存器、移位寄存器（用于数据暂存与传输）以及各种计数器（如异步计数器、同步计数器、环形计数器和扭环计数器）的完整步骤和实例。对于脉冲整形、时钟恢复等实际工程问题，本书也提供了基于触发器的解决方案。 第三部分：半导体存储器与可编程逻辑器件 本部分将理论知识延伸至实际的存储技术和可编程器件的应用。详细介绍了半导体存储器的基本原理，包括静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）的存储单元结构、读写时序以及容量扩展方法。同时，对只读存储器（ROM）、EPROM和EEPROM的原理与特性进行了对比分析。 在可编程逻辑器件（PLD）方面，本书系统介绍了PROM、PAL以及更灵活的CPLD（复杂可编程逻辑器件）的内部结构，如乘积项阵列和译码器阵列。通过具体的例子，指导读者如何利用硬件描述语言（HDL）的简化形式，将组合逻辑和时序逻辑功能映射到这些器件上实现，从而加速原型设计过程。 第四部分：微处理器基础架构与指令系统 本部分是连接数字电路与微处理器系统的桥梁。首先，系统介绍了冯·诺依曼和哈佛体系结构的区别与优劣，并详细阐述了CPU的基本组成部分：程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、地址寄存器（AR）、数据寄存器（DR）以及算术逻辑单元（ALU）。 接着，本书深入解析了微处理器的指令系统。内容覆盖指令的格式、寻址方式（立即数、直接、间接、寄存器、相对寻址等）及其在不同操作中的具体实现。重点分析了数据传输指令、算术逻辑指令、控制流指令（跳转、循环、子程序调用）的工作流程和时序要求。读者将通过大量的汇编语言示例，理解程序在处理器内部是如何被解码、执行和响应中断的。 第五部分：总线结构、内存与I/O接口设计 本部分关注微处理器系统如何与外部设备进行高效通信。详细阐述了系统总线的结构——地址总线、数据总线和控制总线的定义与操作时序。重点讨论了总线仲裁、总线周期（读取/写入）的建立、保持时间的要求，以及DMA（直接存储器访问）控制器在数据高速传输中的作用，以减轻CPU的负担。 在存储器映射和I/O接口方面，本书讲解了如何将存储器和外部设备连接到系统总线上，包括存储器地址的译码和分配策略。对于输入/输出（I/O）控制，本书对比了并行I/O和串行I/O（如UART/RS-232）的实现方式，并详细介绍了程序控制I/O、中断驱动I/O和DMA控制I/O三种数据交换方式的流程和适用场景。 第六部分：微机系统实践与扩展 本部分将理论知识应用于实际系统构建。通过对一个典型8位或16位微处理器的案例分析，读者将能够理解从芯片选型到系统搭建的完整过程。内容包括：系统时钟的产生与分配、复位电路的设计、以及存储器（RAM/ROM）的实际选型与连接。 此外，本书还探讨了微机系统中的关键扩展技术，例如中断控制器（如8259A）的工作模式、定时器/计数器（如8253/8254）的编程与应用，以及串行通信接口的配置。最后，通过若干面向实际应用的系统设计案例，如数据采集系统或简单的过程控制器，帮助读者整合所学知识，实现从硬件选型、系统设计到软件（汇编代码）实现的完整工程能力。 本书语言力求精确严谨，图表绘制规范清晰，旨在成为电子信息、计算机科学与技术、自动化等专业学生进行数字系统学习和微机应用实践的理想参考资料。通过对本书内容的深入学习和动手实践，读者将能够熟练掌握现代数字系统设计的基本原理和微处理器层级的系统构建技术。

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