微机原理及在飞机上的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社（图书发行部）（新时代出版社）

作者:翟建平

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1993-07-01

价格:9

装帧:

isbn号码:9787118010947

丛书系列:

图书标签:

• 微机原理
• 飞机应用
• 航空电子学
• 嵌入式系统
• 计算机硬件
• 数字电路
• 飞机设备
• 控制系统
• 电子技术
• 航空工程

《微机原理及在飞机上的应用》一本深入浅出的著作，旨在为读者全面揭示微处理器（微机）的核心运行机制，并将其理论知识生动地应用于航空航天领域，特别是现代飞机的设计与运行之中。本书内容详实，逻辑严谨，既适合作为高等院校相关专业的教材，也能够满足工程师、研究人员以及对航空电子系统和微机技术有浓厚兴趣的自学者的需求。 核心内容概述： 本书的开篇部分，即“微机原理”章节，将系统地介绍微处理器的基本构成、工作原理以及指令系统的设计。读者将从这里开始，理解中央处理器（CPU）如何执行指令、内存如何存储数据、输入/输出（I/O）设备如何进行信息交互，以及总线在这些组件之间传递数据和控制信号的关键作用。 微处理器架构与工作原理： 深入剖析CPU的内部结构，包括寄存器、算术逻辑单元（ALU）、控制单元等，并详细阐述指令周期的各个阶段：取指、译码、执行、访存和写回。理解流水线技术、超标量架构等提升CPU性能的关键技术。 指令系统： 探讨指令的格式、寻址方式以及各类指令（如数据传送、算术运算、逻辑运算、控制转移、输入/输出等）的功能。通过典型的指令集示例，帮助读者理解微机如何被编程来完成复杂任务。 存储器系统： 介绍各种存储器的类型，包括RAM（随机存取存储器）、ROM（只读存储器）、缓存（Cache）等，并说明它们在微机系统中的作用和层次结构。理解内存管理单元（MMU）和虚拟内存的概念。 输入/输出（I/O）接口： 详细讲解I/O接口的工作原理，包括端口映射、中断控制、直接内存存取（DMA）等技术。分析串行通信、并行通信以及各种常用接口标准（如USB、PCIe等）在微机系统中的应用。 微机系统的构成与工作流程： 将以上各个模块整合，全面展示一个完整的微机系统是如何协同工作的。 在飞机上的应用章节，本书将理论与实践紧密结合，着重阐述微机技术如何成为现代飞机不可或缺的核心。 飞行控制系统（FCS）： 飞机姿态、航向、高度的精确控制是飞行安全和效率的关键。本书将解析微机在飞控计算机中的应用，如何处理来自传感器（如陀螺仪、加速度计、空速管、迎角传感器等）的海量数据，并根据飞行员指令或自动驾驶程序，实时计算出舵面（如副翼、升降舵、方向舵、襟翼等）的精确控制量，通过执行机构实现精准操控。将介绍电传操纵（Fly-by-Wire）系统的工作原理，以及微机在其中扮演的“大脑”角色，如何将飞行员的输入转化为电信号，再由微机进行处理和优化，最终控制液压或电动作动器。 航空电子系统（Avionics）： 飞机的“大脑”和“神经系统”——航空电子系统集成了通信、导航、监视、显示等多种功能。本书将深入探讨微机在以下方面的应用： 导航系统： 如全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）和无线电导航系统，微机负责融合多源导航信息，提供精确的飞机位置、速度和姿态信息。 通信系统： 无论是与地面指挥中心、其他飞机还是卫星的通信，微机都在其中扮演着数据处理、协议解析和信号调制的角色。 雷达与传感器处理： 飞机上配备的各种雷达（如气象雷达、地形回避雷达、搜索雷达）、光电传感器等，其原始数据需要微机进行高效的处理、滤波、目标识别和信息提取。 显示系统： 飞行员座舱内的多功能显示器（MFD）、平视显示器（HUD）等，需要微机驱动图形生成和数据显示，将复杂的飞行信息以直观的方式呈现给飞行员。 发动机控制系统（FADEC）： 全权限数字发动机控制（FADEC）系统是现代航空发动机的核心。本书将讲解微机如何实时监测发动机的关键参数（如燃油流量、温度、压力、转速等），并根据飞行状态和环境条件，精确控制燃油喷射、进气门开度、推力反向器等，以达到最佳的燃油经济性和最可靠的发动机运行。 健康监测与故障诊断： 飞机上的各种系统和部件都安装有大量的传感器，微机负责收集这些传感器数据，进行实时分析，监测系统的运行状态，及时发现潜在的故障或异常。当发生故障时，微机能够进行诊断，并可能采取相应的安全措施，如自动切换备用系统或向飞行员发出警告。 数据总线与网络： 现代飞机内部有复杂的数字通信网络，如ARINC 429、ARINC 664（AFDX）等。本书将介绍这些数据总线的工作原理，以及微机如何作为节点参与到这些网络中，进行数据的发送与接收，确保整个飞机系统的协同工作。 本书的特色： 理论与实践深度融合： 每一个微机原理概念的提出，都会紧随其在飞机应用场景中的具体实例。 案例分析详尽： 选取具有代表性的飞机系统（如某型号飞机的飞控系统、航电系统等）进行深入剖析，让读者能更直观地理解微机的作用。 图文并茂： 包含大量的流程图、框图、电路图以及系统结构图，辅助理解抽象概念。 面向工程应用： 强调实际工程中的设计考量，如实时性、可靠性、安全性、抗干扰能力等。 语言严谨准确： 使用规范的技术术语，保证内容的学术严谨性。 通过阅读《微机原理及在飞机上的应用》，读者将不仅掌握微机系统工作的基本原理，更能深刻理解这一核心技术是如何支撑起现代航空科技的飞速发展的，从宏观到微观，全面展现微机在飞机设计、制造、运行以及维护等各个环节所发挥的至关重要的作用。本书致力于培养读者具备分析和解决航空电子领域实际问题的能力。

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这本书的语言风格是极其严谨且克制的，几乎没有一句废话，每一句话都像是经过了精密的编译，信息密度极高。对于一个经验丰富的工程师来说，这本书更像是一本随时可以翻阅的“速查手册”和“设计校验清单”。它没有太多花哨的理论推导，而是直接聚焦于“如何设计一个可靠、高效的嵌入式系统核心”。例如，在谈到片上系统（SoC）的设计时，作者并没有泛泛而谈，而是直接对比了冯·诺依曼和哈佛架构在特定应用场景下的优劣权衡，并给出了具体的资源分配建议。这种直击核心、注重实践的写作手法，使得这本书的价值远超出了“学习资料”的范畴，更像是一份来自资深架构师的“设计备忘录”。它迫使读者在阅读时必须保持高度的专注力，因为错过任何一个小节，都可能导致对整个系统设计意图的误解，这对于追求效率的专业人士来说，是一种高效的知识获取方式。

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这本书的排版和图示处理，简直是教科书级别的典范，这对于理解抽象的电子逻辑至关重要。我过去阅读很多相关书籍时，总是在面对那些密密麻麻的管脚图和时序图时感到挫败，感觉自己被淹没在符号的海洋里。然而，这本书在介绍总线结构和I/O端口映射时，所采用的三维透视图和逐步展开的层次结构图，非常直观地展示了信号流动的路径。更妙的是，每当介绍到一个新的指令或寻址模式时，作者都会配上一段简短的“调试日志”模拟，展示了CPU内部寄存器在执行该指令前后数值的变化过程，这种可视化教学法极大地降低了学习曲线。它不是让你死记硬背指令的功能，而是让你通过“看”数据变化来“悟”指令的意义。可以说，这套图文配合的精妙设计，是这本书区别于其他同类作品，并使其成为一本“可读性强”的理工书籍的关键所在。

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这本书的封面设计着实抓人眼球，那深邃的蓝色背景下，仿佛能看到精密电路的丝丝缕缕，让人对“微机原理”这个略显枯燥的领域产生了一丝科技的浪漫遐想。我原本对这种偏向底层的技术书籍抱有敬而远之的态度，总觉得里头充斥着晦涩难懂的十六进制和汇编指令，但翻开第一章后，才发现作者的功力所在。他没有急于抛出复杂的硬件架构图，而是像一位经验丰富的工程师在娓娓道来，从最基础的逻辑门单元开始，循序渐进地构建起一个完整的微处理器模型。尤其是对数据如何在寄存器和内存之间高速穿梭的描述，简直可以用“舞蹈”来形容，充满了动态美感。书中穿插的那些关于指令集优化的案例分析，远超出了教科书的范畴，它不仅仅是在教你“是什么”，更是在启发你思考“为什么是这样设计”，这种对设计思想的深度挖掘，着实让我受益匪浅。对于那些想真正理解计算机“心脏”是如何跳动的人来说，这本书无疑是一份非常扎实的入门指南，它成功的将冰冷的硬件知识，赋予了清晰的逻辑脉络和可感知的操作流程。

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从一个更偏向系统集成和软件定义的角度来看，这本书给我带来的启发是颠覆性的。我原本以为微机原理的学习，就是为了写出更高效的底层驱动，但这本书拓展了我对“硬件抽象层”的理解深度。它让我清晰地认识到，无论上层的操作系统和应用软件如何花哨，最终的性能瓶颈和可靠性边界，都是由底层的硬件架构决定的。书中对流水线技术和缓存一致性协议的探讨，尤其深入，它揭示了现代CPU如何通过精密的预测和预取来欺骗程序的顺序执行特性，从而实现极高的吞吐量。我尤其对那段关于“分支预测失败的代价”的分析印象深刻，它不再是简单的性能损失数字，而是结合了时钟周期浪费和指令重发的复杂影响链条，这使得我们进行性能调优时，能更精准地定位到真正的瓶颈所在，避免了在不重要的地方做无谓的优化。这本书让我明白了，顶尖的软件工程师，必须拥有扎实的硬件直觉。

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坦白讲，我是一个对传统教学风格有些抵触的读者，总觉得那些标准化的教材在讲解复杂系统时，总是缺乏对现实世界复杂性的模拟。而这本书最令我眼前一亮的地方，就在于它对“应用”的把握，尤其是在涉及实际工业场景，比如那些对实时性要求极高的控制系统中，微机原理是如何被巧妙地“驯服”和发挥最大效能的。作者没有停留在理论模型的堆砌上，而是深入到中断处理机制在高速数据采集中的关键作用，以及总线仲裁策略如何确保多任务并行时不发生混乱。我特别欣赏其中关于错误检测与恢复机制的章节，它不像其他书籍那样只是简单罗列几个校验码算法，而是结合了实际运行中可能遇到的电磁干扰等“野路子”问题，提供了切实可行的解决方案。读完这部分，我感觉自己不再是隔着玻璃看机器运行，而是真正坐进了控制室，手里握着方向盘，对系统的稳定性有了更深一层的敬畏与理解。

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