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

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页数:306

译者:

出版时间:2008-7

价格:32.00元

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isbn号码:9787111239901

丛书系列:

图书标签:

• 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
• 单片机

好的，这是一份关于《微机原理与接口技术》一书的详细内容简介，内容将聚焦于该主题的核心概念，避免提及该书的特定名称。 --- 《面向嵌入式系统与现代计算的基石：微处理器系统设计与数据交互原理》 本书深入探讨了现代计算系统的核心——微处理器的工作原理、系统架构，以及微处理器如何与外部设备进行高效、可靠的数据交互与控制。全书旨在为读者构建一个从底层硬件逻辑到系统级应用开发的完整知识体系，强调理论与实践的紧密结合，特别关注当前嵌入式系统和物联网（IoT）领域对系统级理解的迫切需求。 第一部分：微处理器系统的核心架构与工作原理 本部分是理解整个微机系统的基础。我们首先从最基础的电子逻辑单元出发，回顾数制转换、布尔代数和逻辑门电路在数字系统中的应用，为后续微处理器的内部结构奠定基础。 微处理器核心结构剖析： 详细介绍中央处理器（CPU）的内部组成，包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和寄存器组。重点阐述流水线技术、超标量执行等现代处理器设计中的关键概念，解释它们如何提高指令执行效率。 指令系统与寻址方式： 深入分析指令集的构成，区分精简指令集（RISC）与复杂指令集（CISC）的优缺点及其设计哲学。系统地讲解各种寻址方式（立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址等）的工作流程及其对程序效率的影响。 存储器系统的组织与管理： 探讨存储器的层次结构，从高速缓存（Cache）到主存储器（RAM/ROM）的映射机制。详述存储器管理的必要性，包括分段、分页技术，以及虚拟内存的概念，确保系统能够高效地利用和保护内存资源。 数据通路与时序控制： 阐明指令从取指、译码、执行到写回的完整周期中，数据如何在各个功能单元间流动。重点分析时钟信号在同步控制中的核心作用，以及微操作序列的设计，揭示CPU执行指令的底层机制。 第二部分：汇编语言编程与底层软件开发 掌握汇编语言是理解机器如何直接响应高级语言指令的关键桥梁。本部分侧重于实践层面的编程技巧，以及操作系统与硬件交互的底层视角。 汇编语言基础： 介绍汇编语言的语法结构、基本指令集（数据传输、算术逻辑运算、控制转移等），并详细解析如何使用寄存器和内存地址来操作数据。 过程与子程序设计： 重点讲解函数调用机制，包括栈帧的建立与销毁、参数传递约定（如C语言调用规范）以及返回地址的保存与恢复。这是理解程序流控制和系统调用的基础。 中断与异常处理机制： 深入分析硬件中断的产生条件、中断向量表的作用、中断服务程序的编写与返回流程。解释中断如何实现实时响应外部事件和保护程序现场，这是构建实时操作系统（RTOS）和设备驱动程序的核心技术。 程序调试与反汇编分析： 教授如何利用调试工具追踪程序执行流程，观察寄存器和内存状态的变化。介绍基本的反汇编分析技术，帮助读者理解高级语言代码在机器层面是如何被翻译和执行的。 第三部分：微处理器与外部设备的接口技术 本部分是实现“系统”的关键，关注微处理器如何与传感器、执行器、存储设备等外部世界进行高效通信。 I/O 端口映射与数据交换： 区分I/O映射和存储器映射I/O的优劣，详细介绍并行输入/输出（PIO）模式的数据传输流程。 总线结构与仲裁机制： 深入探讨系统总线（地址总线、数据总线、控制总线）的工作原理。重点讲解总线仲裁过程，例如请求/授权握手协议，以确保多个设备在共享总线时的有序访问。 直接存储器访问（DMA）技术： 全面阐述DMA的工作原理、设置步骤及其在数据吞吐量密集型应用（如高速数据采集或网络传输）中的重要性。对比DMA与CPU驱动的I/O模式的效率差异。 可编程定时器/计数器接口： 讲解通用定时器/计数器（如8253/8254架构）在系统中的应用，包括方波生成、周期测量、事件计数等功能，它们是实现精确时间控制的硬件基础。 串行通信接口技术： 介绍经典的异步串行通信（UART/USART）的RS-232标准、波特率设置、数据帧格式等，以及同步通信协议（如SPI, I2C）的原理与应用，这些是现代嵌入式设备间通信的常用手段。 第四部分：可编程控制器件与系统集成 本部分将视野扩展到可编程逻辑器件（PLD）和FPGA，展示如何利用硬件描述语言（HDL）定制和加速特定功能。 可编程逻辑器件基础： 介绍可编程只读存储器（PROM）、通用阵列逻辑（GAL/PAL）等基本结构的逻辑实现原理。 硬件描述语言（VHDL/Verilog）简介： 阐述使用HDL描述硬件行为和结构的优势。重点讲解组合逻辑和时序逻辑的HDL描述方法，为读者进入硬件设计领域提供初步概念。 系统级仿真与验证： 讨论如何使用仿真工具对设计的硬件模块进行功能验证，确保底层逻辑的正确性，这是软硬件协同设计中不可或缺的一环。 通过对以上四个部分的系统学习，读者将不仅掌握微处理器底层的运行机制，更能胜任复杂的嵌入式系统设计、设备驱动开发以及系统级故障诊断工作，为深入研究操作系统内核、编译器优化或高性能计算打下坚实的基础。

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这本书的装帧设计得很有质感，封面采用了深邃的蓝色调，配以银色的字体，显得专业又沉稳。我初次翻阅时，就被它清晰的目录结构所吸引。章节的划分逻辑性极强，从基础概念的引入到复杂应用的深入探讨，循序渐进，让人感觉作者对这门学科有着极其深刻的理解和精心的编排。特别是对于初学者来说，这种由浅入深的讲解方式无疑是巨大的福音。我发现书中的图示和流程图制作得非常精美且准确，即便是抽象的逻辑关系，也能通过这些视觉辅助工具被清晰地呈现出来，这大大降低了理解的难度。我花了整整一个下午来研读前三章，发现作者在概念的定义上非常严谨，没有使用任何模糊不清的术语，确保了读者在后续学习中能建立起稳固的理论基础。整体来说，这本书给我的第一印象是：这是一本为专业学习者量身打造的、注重实操与理论结合的优秀教材。

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我个人非常看重技术文档的深度和广度。这本书在这两方面都给我带来了惊喜。深度上，它对底层硬件操作的剖析达到了令人发指的程度，不仅仅停留在“做什么”的层面，更深入探究了“为什么”会这样工作，甚至牵扯到了芯片内部总线的时序图分析，这对于想成为底层架构师的人来说，是无价之宝。广度上，它成功地将基础的指令集架构知识，与外部设备的驱动编程、乃至小型操作系统的基本概念连接起来。特别是在讲解I/O端口映射时，作者没有止步于简单的地址读写，而是拓展到了总线仲裁和DMA（直接内存存取）的工作原理，将整个系统的运行图景立体地展现了出来。这种宏观与微观兼顾的处理方式，使得读者能够构建一个完整的知识体系，而不是零散的知识点堆砌。

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读完这本书的某一章节后，我最大的感受是作者在案例选取上的独到眼光。他没有拘泥于教科书上那些陈旧、脱离实际的例子，而是巧妙地融入了现代工业控制和嵌入式系统设计中的一些经典应用场景。举例来说，书中关于中断处理机制的讲解，并非简单地罗列寄存器位，而是构建了一个完整的实时数据采集系统的模型，详细分析了在多任务并发环境下，如何确保数据不丢失、响应时间可控的整个设计思路。这种贴近工程实践的叙述方式，让我仿佛置身于实际的项目开发现场，极大地激发了我动手实践的欲望。我立刻打开开发板，尝试复现书中所述的某个小型实验，发现书中的理论指导与实际操作之间的契合度非常高，每一个步骤都清晰明确，几乎没有产生理解上的偏差或代码调试的困难。这无疑是一本能够真正“教人做事”的书。

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这本书的排版设计非常注重读者的阅读舒适度。纸张的质量上乘，墨水的印刷清晰锐利，即使长时间在台灯下阅读，眼睛也不会感到过度的疲劳。更值得称赞的是，作者对公式和代码块的格式化处理达到了教科书级别的标准。所有的汇编代码段都使用了固定的等宽字体，并且缩进和对齐都严格遵循了行业规范，这极大地减少了阅读代码时因格式混乱导致的理解错误。此外，书中大量的图表和流程图，其线条的粗细、颜色的区分都把握得恰到好处，既能有效区分不同的信息层次，又不会造成视觉上的混乱。整体来看，这本书在“阅读体验”这个维度上，可以说做到了极致，它尊重了读者的阅读习惯和生理需求，体现了出版方对知识传播的认真态度。

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这本书的语言风格非常诙谐幽默，这在技术书籍中实属难得。作者似乎深知枯燥的理论知识很容易让人昏昏欲睡，因此在关键的转折点和复杂概念的解释处，常常会穿插一些生动形象的比喻，甚至偶尔还能看到一些恰到好处的“吐槽”或自嘲，让人在紧张的学习过程中能够会心一笑。例如，当他讲解到程序计数器的跳转逻辑时，竟然将其比喻成一个“永远在追赶着执行流的倒霉蛋”，这个比喻瞬间就将复杂的指令流追踪问题形象化了。这种“人情味”十足的叙述，使得原本晦涩难懂的技术点变得平易近人。它打破了技术书籍高高在上的冷峻感，让读者感觉像是在与一位经验丰富、性格开朗的前辈进行一对一的交流指导。我发现自己竟然不知不觉地读完了大半本，这完全得益于这种轻松愉快的阅读体验。

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