微机原理与接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:高等教育

作者:徐惠民

出品人:

页数:341

译者:

出版时间:2007-8

价格:25.60元

装帧:

isbn号码:9787040222470

丛书系列:

图书标签:

• 毁人生
• 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
• 嵌入式系统
• 电子技术

现代嵌入式系统设计与实践 图书简介 本书深入探讨了现代嵌入式系统设计的核心原理、关键技术以及工程实践。内容涵盖了从基础的微控制器架构到复杂的系统级设计方法，旨在为读者构建扎实的理论基础和实用的项目开发能力。 第一部分：嵌入式系统基础与微控制器架构 第一章：嵌入式系统的概念与发展 本章首先界定了嵌入式系统的内涵、特性以及在当代信息技术中的重要地位。详细阐述了嵌入式系统的发展历程，从早期的简单控制器到如今复杂的物联网（IoT）节点和人工智能边缘设备。重点分析了嵌入式系统与通用计算机系统的根本区别，包括实时性要求、资源限制、功耗敏感性以及面向特定任务的设计哲学。本章还概述了当前嵌入式系统面临的主要挑战，如安全性、互操作性以及异构计算的融合。 第二章：微控制器（MCU）核心架构解析 本章聚焦于嵌入式系统的“心脏”——微控制器。我们将详细剖析主流的微控制器架构，例如基于ARM Cortex-M系列（M0、M3、M4、M7）的内部结构。内容包括： CPU 核心原理： 深入讲解流水线技术、指令集架构（RISC与CISC的对比），以及如何通过特定的指令集优化代码执行效率。 存储器系统： 详述程序存储器（Flash/ROM）、数据存储器（SRAM/DRAM）的组织、访问时序与映射机制。重点讨论缓存（Cache）在提升系统性能中的作用及其在嵌入式环境中的权衡。 总线结构： 分析片上总线（如AHB、APB）的工作模式、仲裁机制与数据传输效率，这是理解系统各模块间通信的关键。 第三章：片上资源与外设接口 本章系统地介绍了现代MCU内部集成的关键功能模块，这些是构建实际应用的基础： 定时器与计数器： 讲解基本定时、脉冲宽度调制（PWM）生成、输入捕获等技术，它们在控制、测量和信号生成中的应用。 模数转换器（ADC）与数模转换器（DAC）： 深入分析采样理论、量化误差、有效位数（ENOB）的确定，以及在传感器数据采集中的应用技巧。 中断系统管理： 详细探讨向量中断控制器（NVIC）的优先级管理、嵌套中断处理、中断延迟的分析与最小化策略。 第二部分：嵌入式软件开发与编程范式 第四章：C/C++在嵌入式环境中的高级应用 嵌入式开发的首选语言C和C++在本章得到深入探讨。内容侧重于资源受限环境下的编程实践： 内存管理与对齐： 讲解`volatile`关键字的精确含义、静态与动态内存分配在嵌入式中的陷阱（如堆碎片化），以及数据结构在内存中的高效对齐。 位操作与寄存器访问： 教授如何高效地进行位掩码操作、位域操作，以及通过直接操作寄存器（而非仅依赖HAL库）实现对硬件的底层控制。 嵌入式C++特性： 讨论在嵌入式场景中应谨慎使用的C++特性（如RTTI、虚函数），以及如何利用模板元编程优化编译时计算。 第五章：设备驱动程序设计与抽象层 本章专注于连接硬件与上层应用的代码——设备驱动程序。 驱动程序的分层设计： 介绍硬件抽象层（HAL）、板级支持包（BSP）的设计原则，以提高代码的可移植性。 同步与并发机制： 在裸机或简单RTOS环境下，讲解如何使用原子操作、自旋锁、信号量等机制来管理共享资源，避免竞态条件。 DMA（直接内存访问）编程： 详细阐述DMA控制器的配置、传输模式（单次、循环、突发）以及数据链描述符的构建，以实现高性能的数据搬运而不占用CPU资源。 第六章：实时操作系统（RTOS）原理与应用 RTOS是现代复杂嵌入式系统的基石。本章将剖析主流RTOS（如FreeRTOS, Zephyr）的核心组件： 任务管理： 讲解任务创建、状态转换、优先级继承与优先级翻转问题。 进程间通信（IPC）： 深入分析消息队列、信号量、互斥锁在多任务系统中的正确使用模式与潜在死锁分析。 系统节拍与调度算法： 探讨时间片轮转、抢占式调度的工作机制，以及如何利用系统节拍进行精确的时间控制。 第三部分：嵌入式系统通信与网络集成 第七章：片上与近场通信协议 本章聚焦于微控制器之间、或与小型外设之间的数据交换技术： 串行通信： UART/USART的波特率计算、异步通信的时序分析。SPI与I2C协议的精髓对比，包括主从模式、时钟极性与相位（CPOL/CPHA）的配置。 现场总线技术简介： 简要介绍CAN（控制器局域网）在汽车电子和工业控制中的应用，包括帧格式与错误检测机制。 第八章：嵌入式网络与物联网接入 随着万物互联的发展，嵌入式设备联网能力至关重要。 TCP/IP协议栈精简： 讨论在资源受限的MCU上实现轻量级TCP/IP协议栈（如LwIP）的挑战与优化策略。 无线通信技术： 重点介绍低功耗广域网（LPWAN，如LoRa/NB-IoT）和短距离技术（如蓝牙BLE）在嵌入式节点中的应用原理。 安全通信： 初步引入TLS/DTLS在嵌入式设备上的资源消耗与实现方法，保障数据传输安全。 第四部分：系统调试、性能优化与可靠性设计 第九章：调试、仿真与测试技术 有效的调试工具是嵌入式开发不可或缺的一部分。 JTAG/SWD接口： 详细讲解调试接口的工作原理、如何通过它们进行断点设置、单步执行和寄存器观测。 逻辑分析仪与示波器使用： 教授如何利用这些硬件工具验证时序信号、分析协议时序错误以及诊断硬件/软件交互问题。 嵌入式测试框架： 介绍单元测试（如Ceptest）和集成测试在嵌入式软件生命周期中的应用。 第十章：代码优化与功耗管理 性能和功耗是嵌入式系统设计永恒的主题。 编译优化等级分析： 探讨GCC/Clang编译器的不同优化选项（如-Os, -O3）对代码大小和执行速度的影响。 看门狗定时器（WDT）与复位策略： 设计可靠的系统复位流程，防止软件陷入死循环。 低功耗模式设计： 详细讲解MCU的睡眠模式（Sleep, Deep Sleep, Standby）的唤醒机制、功耗状态切换的时序要求，以及如何通过软件策略最大化电池寿命。 第十一章：可靠性与固件空中升级（OTA） 构建面向工业和消费级产品的健壮系统。 错误检测与处理： 设计健壮的错误处理流程，包括非法指针检查、溢出检测和异常捕获。 A/B分区与安全启动： 介绍如何通过双存储区（A/B Partitioning）实现无缝的固件更新，以及基础的安全启动（Secure Boot）机制以防止加载恶意代码。 本书内容深度融合了理论深度与工程实践的广度，力求使读者能够独立设计、开发和部署高性能、高可靠性的现代嵌入式解决方案。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的结构安排和知识的深度感到非常满意，它不像市面上很多教材那样，把所有内容都堆砌在一起，搞得像一本百科全书。这本书的逻辑脉络非常清晰，从最基本的8086/8088架构的内部结构开始，逐步深入到内存管理、外设控制，最后才过渡到接口技术。这种递进式的学习路径，极大地降低了初学者的门槛。特别是内存分段和分页机制的讲解，很多其他资料都只是简单提及，但这本书花了大篇幅，用详尽的图例和算例，把实模式和保护模式下的地址转换过程剖析得淋漓尽致。我尤其欣赏它对汇编语言指令集的分类和讲解，不是机械地罗列，而是根据指令的用途（数据传送、逻辑运算、控制转移等）进行归类，方便记忆和理解。读完这些章节后，我对现代处理器（哪怕是更新的架构）的底层工作原理都有了更深刻的洞察力，因为“万变不离其宗”，基础的寄存器操作和寻址方式是相通的。这本书真正做到了“授人以渔”，培养了读者分析和解决底层问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我是一个对动手实践有极高要求的学习者，纯理论对我来说往往是“看了就忘”。这本书最让我感到惊喜的地方，就是它在理论和实践之间的平衡把握得恰到好处。我尤其欣赏其中关于并行接口和串行接口的章节。它不仅仅停留在讲解RS-232或并行打印机接口的电气特性上，而是提供了大量的、几乎可以直接照搬到实验板上的代码示例和接线图。我记得我尝试用书中的例子驱动一个简单的LED灯阵列时，那种通过编程直接控制物理世界的成就感是无与伦比的。那些代码片段，写得简洁而高效，没有丝毫水分，每一个字节的位操作都解释得清清楚楚，让你知道为什么这个位要置1，那个位要清零。这才是真正的“技术手册”，而不是泛泛而谈的科普读物。它强迫你去思考如何高效地利用有限的I/O资源，如何设计出稳定可靠的通信协议。如果说有什么遗憾，可能就是配套的实验指导书可以再丰富一些，但仅凭书中的内容，我已经足够搭建起一个非常扎实的微机系统原型，这对于巩固理解是至关重要的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的知识广度令人印象深刻，它成功地在微机体系结构的核心理论和实际应用中的“接口”环节架起了一座坚实的桥梁。我之前总觉得这两块内容是割裂的，架构理论似乎很抽象，而接口调试又过于琐碎。但这本书巧妙地将它们结合起来。例如，在讲解DMA（直接内存访问）时，它不仅详细描述了DMA控制器的寄存器设置，还回溯到CPU如何在DMA传输过程中释放总线控制权，这使得DMA不再只是一个黑盒子操作，而是整个系统资源调度的一个缩影。另外，书中关于中断向量表和优先级管理的讨论，与后续的并行通信的中断驱动模式完美衔接，展现了一个完整、自洽的系统响应模型。这对于培养系统级思维至关重要。读完后，我能更自信地去评估一个外部设备的数据手册，并将其有效地集成到基于特定微处理器的系统中，而不是停留在仅仅会调用API的层面。这本书是理论深度和工程实践性结合得非常出色的一部教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字风格非常“工程师化”，直截了当，没有太多冗余的修饰和煽情。它像一位经验丰富的老工程师在给你传授“经验之谈”，务实得让人信服。我个人特别喜欢它在讨论“兼容性”和“设计权衡”时的论述。比如，在讲到各种总线标准时，作者不仅仅是罗列了它们的参数，更重要的是分析了为什么某种总线在特定历史时期会被采用，以及它在速度、成本和复杂性之间做出的取舍。这种“历史的必然性”的分析，让学习过程不再是孤立地背诵参数，而是理解了技术演进的逻辑。此外，书中对一些经典的接口电路设计陷阱也有独到的见解，比如如何避免信号反射、如何正确处理三态逻辑的输出等，这些都是书本上不太常提，但在实际调试中却会要命的细节。这本书让我明白，微机技术不是简单的电路堆叠，而是一门充满工程智慧的平衡艺术。对于那些追求工程严谨性的读者来说，这种风格绝对是加分项。

评分☆☆☆☆☆

这本《微机原理与接口技术》简直是为我这种想彻底搞懂计算机底层运行机制的“硬核”爱好者量身定做的。我记得我刚翻开的时候，还担心那些晦涩的汇编语言和寄存器概念会让我望而却步，毕竟我大学学的专业和计算机搭不上边。然而，作者的讲解方式非常注重循序渐进，他不是一上来就扔一堆专业术语，而是先用清晰的比喻把CPU的工作流程讲得明明白白。比如，他将内存比作一个巨大的图书馆，而CPU就是那个拿着检索卡的高效图书管理员，每一步操作都有理有据。尤其是关于中断处理那部分，简直是茅塞顿开。以前我对系统响应外部事件总是感到神秘，读完后才明白，原来那是一套精密的“请求-响应-返回”机制在底层默默运行。书中大量的图示和流程图，比那些枯燥的文字描述有效多了，直接帮我构建了一个立体的认知框架。我现在看任何关于操作系统或嵌入式开发的资料，都能迅速抓住核心，这种底层知识带来的信心是任何高层应用框架都无法比拟的。对于想从“会用”走向“精通”的读者来说，这本书的价值无可估量，它提供的是一把开启计算机世界大门的钥匙，而不是一堆现成的工具。

评分☆☆☆☆☆

读者注定孤独一生

评分☆☆☆☆☆

读者注定孤独一生

评分☆☆☆☆☆

读书最快的时候还是考试前备考的节奏

评分☆☆☆☆☆

读书最快的时候还是考试前备考的节奏

评分☆☆☆☆☆

读书最快的时候还是考试前备考的节奏