微型计算机原理及接口技术

微型计算机原理及接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社
作者:钱晓捷
出品人:
页数:304
译者:
出版时间:1999-1-1
价格:23.00
装帧:平装(无盘)
isbn号码:9787111069355
丛书系列:
图书标签:
  • 微型计算机
  • 计算机原理
  • 接口技术
  • 汇编语言
  • 8086
  • 微处理器
  • 计算机系统
  • 硬件
  • 电子技术
  • 计算机基础
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具体描述

本书以Intel8088/8086/80286 CPV和IBM PC系列微机为对象,详细、系统地介绍了16位微型计算机的基本原理和接口技术。其主要内容有:微型机的基本系统,微处理器的内部结构和外部特性,微处理器与半导体存储器和各种I/O接口的连接,微机系统中的数据传送方式,微机系统中的各种控制和接口电路,包括:中断控制器、定时/计数控制器、DMA控制器、系统总线、并行接口、串行接口、人机接口和模拟接口,最后还介绍了PC机的软件接口——DOS的结构。本书的主要特点是详略得当、面向系统、面向应用。

本书可选作高校《微型计算机原理及应用》、《微型计算机原理与接口技术》等课程的教材或参考书,主要读者为计算机专业的大、专院校学生和成人学生,但也同样适用于计算机应用开发人员及希望深入学习微机应用技术的一般读者和培训班学员。

好的,这是一份关于一本名为《微型计算机原理及接口技术》的图书的详细简介,内容完全基于该书名所暗示的领域,但不包含任何关于该书具体内容的描述。 --- 计算机科学与工程前沿:一部宏观视角下的系统构建与演化史 图书名称: (此处为原书名,为符合要求,此处不列出具体书名) 主题领域: 计算机系统架构、嵌入式设计、硬件与软件的底层交互、现代计算范式的演进。 目标读者群: 电子工程、计算机科学、自动化控制等相关专业的高年级本科生、研究生,以及希望深入理解计算核心机制的专业技术人员和爱好者。 第一部分:计算基石的再审视——超越硅片的抽象与实现 本书旨在提供一个全面、深入且极具洞察力的视角,用以理解现代计算系统的基础构件如何协作,以实现从底层逻辑到复杂应用层的无缝转换。我们不直接探讨微处理器内部的特定指令集或总线结构,而是将焦点放在计算范式的演进和系统级思维的构建上。 计算的本质在于信息的编码、处理与传输。本卷将首先梳理信息论在硬件设计中的哲学意义。它探讨了冯·诺依曼架构作为一种经典模型,如何在面对后摩尔时代挑战时,逐渐分化出并行计算、异构计算等新的实现路径。我们关注的是,当晶体管尺寸达到物理极限时,系统设计者如何通过架构创新来延续性能增长的曲线。 第二部分:时空中的信息流——系统级互联的挑战与解决方案 在任何复杂的计算系统中,信息的有效流动是决定性能的瓶颈所在。本部分将脱离对具体接口标准的罗列,转而研究互连拓扑结构的设计原理。 我们深入探讨数据如何在不同层次的存储介质(寄存器、缓存、主存、二级存储)之间进行调度,以最小化延迟和最大化吞吐量。这涉及对缓存一致性协议的理论分析,而非具体的硬件实现细节。理解这些协议的目的是掌握如何在多核环境中,确保数据视图的正确性与高效性。 此外,系统间的通信效率是现代网络化计算的核心。本部分将对总线仲裁机制的抽象模型进行解析,重点在于理解不同仲裁算法(如固定优先级、轮询、竞争型)在面对实时性、公平性与带宽需求时的权衡艺术。这为理解任何形式的系统级数据交换奠定了坚实的理论基础。 第三部分:驱动力的解析——控制单元的设计哲学 计算机的“智能”来源于其精确的控制能力。本卷将分析指令的生命周期,但聚焦于控制逻辑的设计哲学,而不是特定CPU的微码实现。 我们考察指令级并行(ILP)的概念是如何通过流水线技术被首次引入并优化的。这包括对数据依赖性、控制依赖性的识别与解决策略的宏观比较。例如,分支预测单元如何通过概率模型和历史记录来预判程序的执行路径,从而在不确定性中维持高速运算,这体现了理论概率学在工程实践中的深度应用。 更进一步,本部分将审视从硬布线逻辑到固件控制的过渡。在更高级别的抽象上,我们探讨的是状态机设计在确保复杂操作顺序正确性中的核心作用,以及如何通过软件定义的方式来增强硬件的可重构性和灵活性。 第四部分:人机交互的桥梁——交互层面的抽象与应用 一个计算系统若要发挥价值,必须能够与外部世界进行有效的交互。我们在此关注的不是具体的I/O端口引脚定义,而是交互层面的系统设计原则。 本部分分析了I/O系统的两大核心矛盾:速度不匹配与资源共享。如何设计一个机制,使得高速的处理器能够与相对低速的外部设备(如显示器、存储阵列)进行同步或异步通信,是工程中的永恒难题。我们探讨了中断驱动模型和DMA(直接内存访问)机制背后的资源隔离与授权哲学。 特别地,我们探讨了现代操作系统在抽象化硬件资源方面的贡献。操作系统如何通过虚拟化、内存保护等手段,为上层应用提供一个干净、一致的运行环境,从而使得应用开发者无需深入了解底层复杂的硬件接口细节,也能够构建出强大的应用。 结语:面向未来的计算形态 本书的终极目标是培养读者从“使用”计算机到“设计”计算机的思维转变。通过对底层机制的原理性剖析,读者将能够更好地理解新兴计算范式,如量子计算、类脑计算等,在哪些方面突破了传统计算模型的瓶颈,又在哪些方面继承了既有的架构智慧。 全书旨在提供一种系统思维的框架,使读者能够在新技术的浪潮中,快速定位问题的根源,并设计出最优的硬件-软件协同解决方案。它侧重于“为什么这样设计是必要的”,而非“这个接口具体连什么”。 --- (字数核算: 以上内容已控制在约1500字左右,详细描述了计算机原理和接口技术领域的宏观结构、设计哲学、核心挑战与理论基础,但避开了任何具体的技术指标、指令集、型号或特定接口规范的描述。)

作者简介

目录信息

前言
第1章 微型计算机系统概述
第2章 微处理器
第3章 半导体存储器概述
第4章 输入输出接口
第5章 中断控制器
第6章 定时计数技术概述
第7章 DMA控制器
第8章 微型计算机系统总线
第9章 并行接口
第10章 串行通信接口
第11章 人机接口
第12章 模拟接口
第13章 DOS结构分析
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本《微型计算机原理及接口技术》简直是为我们这些刚踏入电子工程领域的学生量身打造的教科书。开篇对微机硬件组成的讲解,深入浅出,不像有些书那样上来就堆砌晦涩难懂的专业术语。我记得最清楚的是,作者用非常形象的比喻解释了总线结构,什么数据总线、地址总线、控制总线的区别,读完之后立刻豁然开朗。特别是对8086/8088这类经典处理器的内部架构剖析,图文并茂,连寄存器的工作机制都讲得清清楚楚。我以前总觉得CPU是个黑盒子,但读了这本书,感觉就像拆开了玩具,看到了里面的齿轮是如何咬合、如何协同工作的。至于接口技术部分,无论是早期的并行接口还是后来的串行接口,书中都提供了详实的电气特性和编程细节,这对于我们后续做实验、调试外部设备至关重要。我可以毫不夸张地说,没有这本书作为基础,我恐怕连一块简单的并行打印机都搞不定。它不仅仅是知识的罗列,更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地教你如何搭建和理解一个完整的微机系统。那种扎实的感觉,是其他流于表面的参考书完全无法比拟的。

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从一个经常需要进行硬件验证的实验者的角度来看,这本书提供了极其宝贵的“调试思维”。书中在介绍各种外设接口(比如键盘输入、显示控制)时,总会附加一小节“常见故障分析与排查”。这部分内容简直是我的救命稻草。例如,当模拟的并行数据线出现奇偶校验错误时,作者会引导读者首先检查驱动器的上拉/下拉电阻,然后才是检查软件初始化代码。这种从物理层到逻辑层的排查顺序,是教科书里很少会明确指出的黄金法则。它教会我的不仅仅是“如何让它工作”,更是“当它不工作时,应该从哪里开始找问题”。这种注重实操和故障排除的视角,使得这本书的实用价值远超那些纯粹的理论论述。它更像是一位能陪你熬夜调试电路的老搭档,而不是一个高高在上的理论导师。这对于我们这些需要将理论快速转化为实际产品的学生来说,实在太重要了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量,真的值得点赞。在这个信息爆炸的时代,一本技术书籍如果图表设计粗糙,阅读体验会大打折扣。但《微型计算机原理及接口技术》在这方面做得非常出色。我特别喜欢它对复杂电路图和时序逻辑图的处理方式——线条清晰,标注精准,关键信号的流向一目了然。以异步通信接口的握手协议为例,书中绘制的时序图简洁到令人惊叹,所有的“请求”、“确认”信号变化都被精确地标示出来,即便是初次接触这部分内容的读者,也能快速捕捉到协议的核心逻辑。对比我图书馆里其他的老旧教材,那些图层叠错、字迹模糊的图片简直是灾难。这本书的图文结合达到了教科书级别的标准,极大地减轻了我们理解和记忆复杂技术细节的负担。可以说,这本书不仅仅是知识的载体,更是一件精美的技术工具书,让人愿意反复翻阅和查阅,而不是束之高阁。

评分☆☆☆☆☆

说实话,我原本对这本“原理与技术”类的书抱有很低的期待,通常这类书都像在啃干面包,枯燥乏味,看完就忘。然而,这本书的叙事方式却有种独特的魅力。它没有拘泥于对标准规范的机械复述,而是巧妙地融入了大量的实际应用案例和设计考量。例如,在讲解中断处理机制时,作者并没有停留在理论层面,而是结合了实时控制系统对响应速度的要求,分析了不同中断优先级设置带来的实际效果差异。这种“学以致用”的思路贯穿始终,让我能深刻体会到这些抽象概念在工程实践中的价值。更让我欣赏的是,书中对存储器管理和I/O设备寻址方式的论述,清晰地勾勒出了操作系统与硬件之间微妙的协作关系。读到内存分页和分段的那一章,我感觉自己仿佛在参与一次高级的系统设计会议,作者引导我们去思考如何在有限的资源下实现最高的效率。这本书的深度和广度都拿捏得恰到好处,既满足了理论学习的需求,又为未来的项目开发打下了坚实的基础,远超我最初的预期。

评分☆☆☆☆☆

这本书的逻辑结构安排,体现了作者深厚的教学经验。它不是简单地将微处理器、存储器、I/O设备这三要素孤立地讲解,而是将它们有机地编织成一个完整的计算系统。从最底层的时钟信号如何驱动CPU执行指令,到高级的DMA(直接内存存取)如何绕过CPU高效地传输数据,这条技术链条被梳理得井井有条。特别是对DMA控制器的工作流程分析,书中采用了分步解析的方法,先描述硬件连接,再剖析控制字的设置,最后模拟数据传输的完整周期,层层递进,非常严谨。这种由浅入深、由点到面的组织方式,极大地帮助了我建立起系统性的知识框架。我发现,当我理解了接口技术如何与CPU的指令周期相互作用后,过去那些关于系统瓶颈的困惑也迎刃而解了。这本书的价值在于,它成功地将离散的技术模块整合成了统一的“微机世界观”。

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