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

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出版者:科学出版社

作者:洪永强

出品人:

页数:366

译者:

出版时间:2009-8

价格:36.00元

装帧:

isbn号码:9787030245076

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

《数字世界的基石：微处理器系统设计与应用》 本书旨在深入剖析构成现代数字世界核心的微处理器系统，从最基础的逻辑门电路出发，逐步构建起复杂的计算单元。读者将系统地学习数字电路的基本原理，包括布尔代数、逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与分析。通过对这些基础知识的掌握，我们将进一步理解微处理器内部的构造，包括运算逻辑单元（ALU）、控制单元、寄存器组等关键组成部分的工作方式。 本书将详细阐述指令集架构（ISA）的设计理念，探讨不同指令集（如RISC与CISC）的优劣及其对处理器性能的影响。我们将深入分析指令的编码、解码、执行过程，以及程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、指令译码器等在指令执行流程中的作用。此外，内存管理单元（MMU）的设计与工作原理也将是本书的重点，我们将探讨虚拟内存、分页、分段等技术如何有效地管理和利用物理内存，从而实现更高效的程序运行和系统资源分配。 在硬件层面，本书将着重讲解存储器的层次结构，包括高速缓存（Cache）的设计原理、工作模式（如写回、写通）及其对系统性能的提升作用。同时，我们将深入探讨不同类型的存储器（如SRAM、DRAM、Flash）的结构、读写时序以及它们在系统中的应用场景。总线结构的设计与优化也是不可或缺的一部分，我们将分析各种总线类型（如系统总线、I/O总线）的特性，以及多处理器系统中的总线仲裁和同步机制。 除了微处理器的内部结构和工作原理，本书还将重点介绍微处理器与外部世界的交互方式。输入/输出（I/O）接口的设计是实现这种交互的关键。我们将详细讲解各种I/O接口的标准，如串行接口（UART、SPI、I2C）、并行接口（Centronics）以及更现代的USB、PCIe等。这些接口的硬件连接、通信协议和控制方式都将一一剖析。中断机制是微处理器响应外部事件的重要手段，本书将深入讲解中断的产生、响应过程、中断控制器的工作原理以及多级中断的处理。 DMA（直接内存访问）控制器作为一种高效的数据传输方式，能够显著减轻CPU的负担，本书将对其工作原理、控制方式以及在实际应用中的优势进行详细的阐述。定时器/计数器是微处理器系统中实现精确时间控制和事件计数的关键模块，我们将学习其基本结构、工作模式以及如何利用它们实现周期性任务、延时测量等功能。 在软件层面，本书将引导读者理解汇编语言与机器语言之间的关系，学习如何编写简单的汇编程序来控制微处理器完成特定任务。操作系统如何管理和调度这些硬件资源，如何通过系统调用与硬件进行交互，也将进行初步的探讨。实模式与保护模式的切换机制，以及它们在操作系统启动和运行时所扮演的角色，也将被提及。 最后，本书将通过丰富的实例，展示微处理器系统在各个领域的广泛应用，例如嵌入式系统设计、工业自动化控制、消费电子产品等，帮助读者将所学理论知识与实际应用相结合，培养解决实际问题的能力。本书适合计算机科学、电子工程、自动化等相关专业的学生，以及对微处理器系统设计和底层原理感兴趣的工程师和爱好者阅读。通过学习本书，您将能够更深刻地理解数字硬件的工作机制，为深入学习更高级的计算机系统打下坚实的基础。

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如果让我用一个词来形容这本书的深度，我会选择“精悍”。它没有为了凑篇幅而堆砌那些我暂时用不上的、过于偏门的知识点，而是聚焦于核心的、最实用、最能奠定未来发展基础的内容。作者的取舍非常老练，他知道什么信息是“锦上添花”，什么信息是“雪中送炭”。例如，在讲解内存寻址模式时，它没有在早期就引入过于复杂的段页式管理，而是先用最直观的直接、间接寻址作为基石，等读者完全掌握后再平滑过渡到更高级的概念。这种循序渐进、步步为营的教学设计，避免了初学者在面对庞大信息量时的“信息过载”问题。通过这本书，我感觉自己真正学会了如何去“思考”底层逻辑，而不是简单地记住一堆指令代码。它培养的是一种严谨的、自底向上构建系统的思维模式，这对于任何想要深入计算机科学领域的人来说，都是一种无价的内功训练。

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这本书的叙述风格简直是教科书里的清流，它没有那种高高在上、拒人于千里之外的学术腔调，反而更像是一位经验丰富的前辈，耐心地为你拆解那些原本看起来复杂晦涩的技术难题。作者似乎非常懂得读者的困惑点在哪里，经常会用非常形象的比喻或者生活化的场景来解释那些抽象的底层概念，比如讲解寄存器的作用时，他竟然用了“小型临时仓库”来类比，一下子就抓住了核心。我尤其喜欢那些穿插在正文中的“深入探讨”小栏目，它们往往会探讨一些前沿的技术发展趋势或者历史背景，极大地拓宽了我的知识面，让我不仅仅停留在“怎么做”的层面，更能理解“为什么是这样”。更难能可贵的是，作者在处理复杂算法和流程图时，总是能用一种近乎艺术家的精准度去描绘，每一个步骤的衔接都清晰可见，完全不会让人在脑海中打结。读完好几章后，我感觉自己对这个领域的基础认知得到了一个彻底的重塑，不再是零散的知识点记忆，而形成了一个坚实的知识体系框架。

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坦白说，我拿到这本书时，内心是有些忐忑的，毕竟这个领域出了名的枯燥和门槛高。然而，这本书在配套资源方面的支持力度，彻底打消了我的顾虑。光是配套的习题集就做得非常扎实，每章末尾的练习题不仅数量够多，质量也极其考究，涵盖了从基础巩固到综合应用的全方位考察。更棒的是，书中还给出了官方的解题思路视频链接，这对我这种需要“看”一遍才能彻底理解的视觉学习者来说，简直是雪中送炭。而且，书中提到的一些实验指导，详细到了使用的芯片型号和具体的连线步骤，让我这个动手能力相对较弱的人也能成功搭建出第一个属于自己的小系统。很多技术书只会告诉你理论是什么，但这本书却教会了我如何真正地将理论转化为可运行、可验证的成果。这种理论与实践的完美闭环设计，是它区别于市面上其他同类书籍的最大亮点，极大地提升了学习的成就感和参与度。

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这本书的装帧设计真是让我眼前一亮，封面采用了一种非常沉稳的深蓝色调，搭配着烫金的字体，显得既专业又不失格调。拿到手里就能感觉到纸张的厚实和质感，翻阅起来非常顺滑，油墨的印刷清晰度极高，每一个细节的图表和电路图都标注得一丝不苟，即便是初学者也能轻松辨认。我特别欣赏作者在章节划分上的用心，逻辑结构非常清晰，从宏观的概念引入，逐步深入到具体的实践操作，过渡得自然流畅，让人在学习过程中始终保持着对知识的掌控感。特别是书中的一些案例分析，不仅仅是理论的堆砌，更是结合了实际工程应用的深度思考，这对于我们这些渴望将理论付诸实践的读者来说，无疑是宝贵的财富。阅读过程中，我发现书中的排版也十分人性化，恰到好处的留白设计，避免了长时间阅读带来的视觉疲劳，这在厚重的技术书籍中是相当难得的体验。整体而言，这本教材在视觉和触觉上都给予了读者一种高质量、高标准的阅读享受，让人愿意沉下心来，细细品味其中的每一个知识点。

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这本书的修订版做得非常到位，看得出作者团队对技术发展保持着高度的敏感性。我对比了之前版本的一些介绍，新版在很多关键模块上都进行了与时俱进的更新，比如对现代处理器架构特性的补充说明，以及对某些遗留指令集在现代编译环境下的处理方式的讨论。这种持续的维护和更新，保证了读者学到的知识不会因为时间的推移而迅速过时，这在快速迭代的技术领域显得尤为重要。此外，书中对术语的规范性使用也值得称赞，无论是以往的经典定义还是最新的行业标准，都做到了清晰的标注和区分，这对于未来与其他技术文档进行对接和交流时，提供了极大的便利。总而言之，这是一本兼具学术严谨性、工程实用性以及时代前沿性的高质量教材，它不只是一本工具书，更像是帮助我们理解数字世界底层运行机制的一把金钥匙。

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