微型计算机硬件技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:270

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出版时间:2009-2

价格:29.00元

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isbn号码:9787561829196

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• 微型计算机
• 硬件技术
• 计算机基础
• 电子技术
• 数字电路
• 计算机组成原理
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• 计算机硬件

《数字电路设计与应用》 本书深入剖析了数字逻辑电路的基本原理，从最基础的逻辑门（AND、OR、NOT、XOR等）入手，系统介绍了组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法与分析技术。 组合逻辑电路部分，我们将详细阐述布尔代数化简、卡诺图、Quine-McCluskey方法等逻辑优化技巧，帮助读者高效地设计出满足特定逻辑功能的电路。内容将涵盖多路选择器、译码器、编码器、加法器、减法器、比较器等核心组合逻辑模块的原理、结构和实现。读者将学会如何将实际问题转化为逻辑表达式，并最终设计出最优化的硬件电路。 时序逻辑电路部分，本书将重点介绍触发器（D触发器、JK触发器、T触发器、SR触发器）的工作原理、状态转换以及不同触发器之间的转换关系。在此基础上，将深入讲解寄存器、计数器（异步计数器、同步计数器、移位寄存器）的设计与应用，以及有限状态机（FSM）的设计方法，包括状态图、状态表和状态方程的推导。我们将通过大量的实例，展示如何利用时序逻辑电路实现数据的存储、计数、移位和控制等复杂功能。 同步与异步系统的比较分析也是本书的重要组成部分。我们将探讨时钟信号在数字系统中的作用，分析同步时序逻辑电路的优点（如稳定性高、设计易于理解）和局限性（如速度受全局时钟影响），以及异步时序逻辑电路的设计挑战和潜在优势。 半导体器件与集成电路基础方面，本书将简要介绍构成数字电路的最基本单元——晶体管（BJT和MOSFET）的工作原理，以及它们如何被组织成逻辑门。我们将概述不同类型的集成电路（IC）家族，如TTL（晶体管-晶体管逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体），并对比它们的特点，为读者理解数字电路的物理实现打下基础。 数据表示与运算也将得到深入探讨。内容将覆盖二进制、十进制、十六进制等数制之间的转换，以及计算机中常用的数据表示方法，如原码、反码、补码以及浮点数的表示。我们将详细讲解算术逻辑单元（ALU）的设计原理，展示如何实现基本的算术运算（加、减、乘、除）和逻辑运算。 存储器原理部分，我们将介绍不同类型的存储器，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的基本结构和工作原理。我们将探讨静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）的区别，以及闪存（Flash Memory）等非易失性存储器的特性。 总线与接口技术将是本书的另一个亮点。我们将解析系统内部各种部件之间如何通过总线进行数据传输和通信，了解总线类型（地址总线、数据总线、控制总线）的功能和工作时序。此外，还将介绍简单的输入/输出（I/O）接口，如并行接口和串行接口的基本概念，为理解数据如何在微处理器和外部设备之间传递提供基础。 学习本书，您将能够： 掌握数字逻辑电路的设计与分析方法： 能够独立设计和分析各种组合逻辑和时序逻辑电路。 理解数字系统的基本构成： 了解数字系统是如何由逻辑门、触发器、寄存器、计数器等基本模块构成的。 熟悉数据在数字系统中的表示与运算： 能够理解二进制运算以及常见的数据表示方式。 初步了解集成电路和存储器的工作原理： 为进一步学习更复杂的数字系统打下基础。 培养逻辑思维和解决问题的能力： 数字电路的设计过程能够有效锻炼抽象思维和逻辑推理能力。 本书适合电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的本科生，以及对数字电路技术感兴趣的业余爱好者阅读。通过理论讲解与实例分析相结合的方式，力求使读者在理解数字电路基本原理的同时，也能掌握其实际应用能力。

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这本书的阅读体验，说实话，有点像攀登一座知识的高峰，过程是艰辛的，但登顶后的风景是无与伦比的。我特别欣赏作者在结构设计上的匠心独运。它没有采用传统的按部就班的介绍模式，而是仿佛在带领读者进行一场穿越历史的探险。开篇便引入了计算理论的萌芽，迅速过渡到晶体管的发明如何彻底改变了微型计算机的形态，这种宏大的叙事视角让我立刻被吸引住了。随后，它对存储器的演变进行了详尽的梳理，从磁芯到SRAM、DRAM，再到新兴的MRAM和ReRAM，每一代的更迭都不仅仅是技术参数的罗列，而是伴随着应用需求的驱动力的深刻分析。我特别喜欢其中关于固态硬盘（SSD）控制器设计的那一章，它细致地讲解了磨损均衡算法（Wear Leveling）和垃圾回收机制（Garbage Collection），这些都是用户日常使用中感知不到，却决定了SSD寿命和性能的关键。作者对这些“幕后英雄”的挖掘，体现了其深厚的行业积累和对细节的极致追求。这本书的语言风格偏向于学术论述与工程实践的完美结合，既有严谨的数学模型支撑，又不乏生动的工程案例佐证，让理论不再是空洞的公式，而是解决实际问题的工具箱。对于希望从“会用”提升到“能造”的读者来说，这本书提供了坚实的理论基石。

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老实说，我原本是抱着怀疑态度拿起这本厚厚的专业书籍的，我担心它会陷入枯燥的规格参数堆砌，结果完全出乎意料。这本书最成功的地方在于，它成功地将硬件的“静态结构”与“动态运行”完美地结合起来讲解。举个例子，讲解电源管理单元（PMIC）的部分，它不仅仅介绍了电压调节模块（LDO和DC-DC转换器）的拓扑结构，更重要的是，它阐述了在不同负载变化下，这些模块如何实时响应以确保稳定供电和降低功耗，这才是现代电子系统设计的核心挑战。我深感震撼的是它对系统级散热的讨论，这部分内容远超出了单纯的“风扇和散热片”的范畴，而是深入到了热传导、热对流的物理学原理，并结合PCB设计中的热过孔（Thermal Vias）布局，甚至提到了液冷技术的早期尝试。这种多学科交叉的视角，让读者对微型计算机的整体可靠性有了全新的认识。这本书的排版和图示也值得称赞，那些复杂的电路图和时序图，经过精心设计，清晰易懂，即便是初次接触的读者也能迅速抓住重点，避免了传统技术手册那种晦涩难懂的弊病。它不只是一本参考书，更像是一位经验丰富的导师在手把手地教你如何系统性地思考硬件问题。

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这本书的价值在于它提供了一种“拆解式”的思维框架，去理解微型计算机这个复杂系统的各个组成部分是如何协同工作的。我尤其欣赏作者对“接口”这一概念的深刻剖析。它没有简单地罗列USB、Thunderbolt等接口的速率，而是深入分析了它们在物理层、链路层和应用层协议上的差异和演进逻辑。例如，它详细解释了USB Type-C接口的引脚复用机制以及PD（Power Delivery）协议如何通过CC引脚协商供电能力，这对于理解现代设备万物互联的底层协议至关重要。在讲解CPU与GPU的协同工作时，书中清晰地区分了异构计算的优势与挑战，并对DMA（直接内存访问）的机制进行了详尽的描述，让我明白了为什么数据传输可以绕过CPU而直接在设备间高效完成。这种对数据流动的掌控，是构建高性能系统的关键。全书的行文流畅自然，作者似乎总能在最需要解释复杂概念时，适时地引入一个巧妙的比喻或一个真实世界的应用场景，使得原本抽象的电子信号和逻辑门操作变得鲜活起来。这本书的阅读体验是渐进式的，每读完一章，都会感觉自己的“硬件知识库”得到了实质性的扩充和巩固，不再是零散的知识点，而是一个紧密相连的知识网络。

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这本书的实在之处在于其对“遗留技术与前沿技术”的平衡把握。很多硬件书籍要么只谈最新的技术，让人抓不住历史脉络；要么过于侧重老旧的架构，脱离了当今实际应用。然而，这本《微型计算机硬件技术基础》恰到好处地找到了那个甜蜜点。它不仅详尽阐述了现代主流的x86和ARM架构下的内存管理单元（MMU）和虚拟内存的实现细节，更难得的是，它还追溯了早期的分段式内存管理模式，并通过对比，突显了现代分页机制的优越性。这种历史的纵深感，让读者在理解“为什么是现在这样”时，有了更坚实的参照系。此外，书中对固件和BIOS/UEFI的介绍也极其到位，它没有止步于仅仅提及它们的存在，而是深入剖析了POST（开机自检）流程，以及UEFI如何通过模块化设计实现了更灵活、更安全的启动环境。这种对系统“启动”这一关键环节的细致描摹，对于理解整个计算机的生命周期管理至关重要。总体来看，这本书的覆盖面之广、分析之深，使其不仅是一本技术参考书，更是一部微型计算机硬件发展史和原理精要的集成之作，绝对是值得反复研读的力作。

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这本书真是让我大开眼界！我原本以为我对电脑硬件的了解已经够多了，读了这本《微型计算机硬件技术基础》之后才发现，原来我懂的只是皮毛。这本书的深度和广度都让人佩服得五体投地。它没有停留在我们日常使用的那些电脑组件的表面介绍，而是深入到了芯片级的运作原理，讲得非常透彻。比如，它对CPU内部结构，特别是流水线、缓存的工作机制，简直是庖丁解牛般地细致入微。我以前总觉得内存条就是插上去就能用，这本书却详细解释了DDR技术的发展历程，以及不同代际内存之间在延迟和带宽上的核心差异，甚至还提到了ECC内存的纠错原理，这对于理解服务器级别的稳定性和性能优化非常有帮助。再者，它对主板上的各种总线协议，如PCIe的通道设计和电气特性，都有非常详尽的描述，这不是那种浅尝辄止的科普读物能比拟的。读完后，我感觉自己看待电脑的视角完全变了，不再是单纯的用户，更像是对底层逻辑有深刻理解的工程师。作者的叙述逻辑清晰，论证严密，即便是面对如此复杂的半导体物理和数字逻辑，也能用清晰的图表和恰当的比喻来阐释，极大地降低了学习门槛。这本书无疑是硬件发烧友和专业技术人员案头必备的宝典，它不仅仅是知识的堆砌，更是一种思维方式的引导。

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