微型计算机原理学习辅导与习题解析

微型计算机原理学习辅导与习题解析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:人民邮电
作者:洪小叶
出品人:
页数:177
译者:
出版时间:2005-2-1
价格:16.00元
装帧:平装(无盘)
isbn号码:9787115129895
丛书系列:
图书标签:
  • 微型计算机原理
  • 计算机基础
  • 汇编语言
  • 数字电路
  • 8086
  • 微处理器
  • 学习辅导
  • 习题解析
  • 教材
  • 计算机科学
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具体描述

《微型计算机原理学习辅导与习题解析》是《微型计算机原理》的配套学习辅导书,内容包括每章的基本概念及知识点,重点、难点解析和习题、答案与解析。《微型计算机原理学习辅导与习题解析》对每章内容在归纳基本概念、知识点的基础上着重围绕其中的重点、难点作大量的示例分析,并在每章的后面针对相关内容给出了多种类型的课外习题并给出答案及解析。全书共分10章,分别介绍微型计算机的基础知识、80x86微处理器、80x86汇编语言指令系统及源程序的基本语法、汇编语言程序设计、存储器系统、输入输出接口技术的基本概念、中断系统与定时计数、微型计算机系统的串行/并行通信技术、数模与模数转换接口技术和总线技术与接口标准。

《微型计算机原理学习辅导与习题解析》既可配合《微型计算机原理》使用,也可作为学习微型计算机原理的辅导资料单独使用。《微型计算机原理学习辅导与习题解析》适用于高职高专院校计算机及相关专业,也可作为中等职业学校相关专业的教材。

深入浅出:现代电子系统设计与实践 一本面向电子工程、计算机科学与技术领域专业人士及高年级本科生的深度技术参考书 --- 导言:超越基础,直抵前沿 在信息技术飞速发展的今天,电子系统设计的复杂度与日俱增。从嵌入式系统的实时性要求,到高性能计算的数据吞吐能力,再到物联网设备对功耗和安全性的严苛标准,对底层硬件工作原理的深刻理解已不再是可选项,而是工程师必须具备的核心竞争力。 本书《深入浅出:现代电子系统设计与实践》,旨在填补传统教材与前沿工程实践之间的鸿沟。它并非停留在对单一组件(如微处理器或存储器)的原理性讲解,而是聚焦于如何将这些核心组件有机地结合,构建出高效、稳定、可扩展的现代电子系统。我们着重探讨系统级的设计哲学、关键技术的权衡取舍,以及面向特定应用场景的优化策略。 第一部分:系统架构与互连的演进 本部分着眼于现代电子系统的心脏——中央处理单元(CPU/GPU/DSP)与它们之间以及与外部设备的通信机制。 第一章:现代处理器核心架构的深入剖析 本章将详细解析当前主流处理器(如ARM Cortex-A系列、x86的高级核心)的设计理念。重点关注乱序执行引擎(Out-of-Order Execution)、分支预测器的精度与复杂性、指令级并行(ILP)的实现技术,以及寄存器重命名机制如何支撑高性能的流水线操作。我们不会仅仅描述这些部件的功能,而是深入探讨其硬件实现细节,以及在不同指令集架构(ISA)下的差异化设计。 第二章:内存层次结构与缓存一致性协议 系统的性能瓶颈往往出现在数据搬运上。本章全面梳理了多级缓存(L1, L2, L3)的设计参数(容量、延迟、关联度)如何影响程序执行效率。更重要的是,我们将深入讲解多核系统中,确保数据一致性的关键协议,如MESI(Modified, Exclusive, Shared, Invalid)及其变种。通过具体的缓存失误(Cache Miss)场景分析,展示如何通过软件优化(如数据局部性、缓存行对齐)来最大化缓存收益。 第三章:片上总线与系统互联技术 现代SoC(System-on-Chip)依赖于复杂的高速互联网络。本章详细介绍主流的片上互联标准,包括AMBA AXI(Advanced eXtensible Interface)的突发传输机制、仲裁策略和QoS(Quality of Service)实现。此外,我们将探讨高级互联结构,如网络在片(NoC)的设计原理,以及如何在多核异构系统中实现高效的地址映射与数据路由。 第二部分:高效数据存储与I/O管理 本部分关注数据如何在系统内部和外部快速、安全地流动与存储。 第四章:非易失性存储器的性能优化 从NAND Flash到最新的3D XPoint技术(如Intel Optane),非易失性存储器的接口、读写机制和寿命管理是系统设计的重要考量。本章将剖析闪存的物理特性(如P/E循环限制),讲解磨损均衡(Wear Leveling)算法的实现,以及如何利用现代存储控制器(如NVMe协议栈)的硬件加速功能,实现低延迟、高吞吐的存储访问。 第五章:外设接口与高速串行通信 本章聚焦于系统与外部世界交互的关键接口。我们将详细分析PCI Express (PCIe) 的事务层、数据链路层和物理层工作流程,特别是Gen 4/Gen 5标准带来的通道编码与均衡技术。对于嵌入式应用,我们也将探讨USB 3.x/4.0的协议栈,以及高速差分信号设计在PCB布局中的关键考虑因素。 第六章:实时I/O与中断处理机制 在工业控制、自动驾驶等对时间敏感的领域,确定性(Determinism)至关重要。本章深入研究操作系统的中断控制器(如APIC/GIC)的工作模式,讲解硬件中断的延迟分析,并探讨如何利用DMA(Direct Memory Access)技术卸载CPU,实现高效、低延迟的数据传输。 第三部分:功耗、可靠性与系统级验证 高性能往往以功耗为代价,本书的第三部分强调了系统级优化中的关键约束。 第七章:动态与静态功耗管理策略 本章探讨如何平衡性能与能效。我们将解析CPU的电源门控(Power Gating)、时钟门控(Clock Gating)在微架构层面的应用。更进一步,本章将深入讲解DVFS(动态电压与频率调节)技术的闭环控制算法,以及如何利用操作系统或固件,根据系统负载智能地选择最佳的运行状态。 第八章:系统级可靠性与错误检测 电子系统的鲁棒性是衡量其专业程度的重要指标。本章涵盖了从比特错误到系统崩溃的各种故障模式。我们将详细介绍ECC(错误校验码)在存储器和总线传输中的应用原理、CRC校验的硬件实现,以及JTAG/Boundary Scan技术在系统级故障诊断中的作用。 第九章:硬件描述语言与系统仿真验证 在实际芯片或FPGA设计流程中,验证占据了80%以上的工作量。本章介绍硬件描述语言(Verilog/VHDL)在系统级建模中的高级应用,重点讨论如何使用SystemVerilog的Assertions(断言)和UVM(通用验证方法学)框架,构建覆盖率驱动的验证平台,以确保复杂互联结构的功能正确性与性能指标。 结语:面向未来的系统设计师 《深入浅出:现代电子系统设计与实践》旨在培养读者从“搭积木”到“设计蓝图”的思维转变。本书的深度和广度,要求读者具备一定的数字逻辑基础和对体系结构的基本认知。通过系统性的学习,读者将能够更好地驾驭下一代嵌入式平台、高性能服务器以及专用加速器的设计挑战,成为驱动技术创新的核心力量。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我是一个动手实践型的学习者,通常认为纸质书的理论性太强,不如直接上仿真软件来得直观。然而,这本书成功地改变了我的看法。它在讲解逻辑电路和时序逻辑时,提供的不仅仅是理论公式,而是非常贴近实际硬件描述语言(HDL)的思维方式。书中很多小节的末尾都设置了“实践思考题”,这些问题设计得非常巧妙,引导读者去思考如何用实际的电路实现书中所讲的特定功能,例如如何设计一个简单的内存映射控制器。虽然书中没有提供直接的代码实现,但它提供的思维路径和设计约束,远比直接给出的代码更有价值,因为它训练的是设计能力,而不是代码复现能力。我甚至将书中介绍的有限状态机设计方法应用到我的一个小型FPGA项目中,效果立竿见影。这本书真正做到了“授人以渔”,它培养的是对硬件设计美学的鉴赏力和解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常独特,它不像传统的学术著作那样刻板说教,反而带有一种沉稳而富有激情的学者气质。作者在叙述复杂的概念时,常常使用精妙的比喻来帮助读者建立直观的认知,比如将CPU的寄存器比作“大脑的短期记忆”,将缓存层级比作“图书馆的不同借阅速度区”。这种生动的描述方式,极大地减轻了阅读过程中的认知负担。更令人欣赏的是,它对历史背景的尊重和对技术演进脉络的梳理。在介绍冯·诺依曼结构时,作者没有简单罗列其优缺点,而是详细描绘了其产生的历史必然性,这让读者在学习技术的同时,也能体会到计算机科学的发展是一部充满智慧和权衡的演化史。这种对知识的敬畏和清晰的叙事结构,让这本书读起来不仅是学习,更像是一场充满启发性的思想漫游。

评分☆☆☆☆☆

这是一本极其详实且内容全面的计算机硬件入门读物,对于我这种刚接触计算机科学领域的学生来说,简直是打开了一扇新世界的大门。书中对微处理器结构、内存管理以及I/O系统等核心概念的阐述深入浅出,即便是初学者也能迅速抓住要领。作者在讲解理论知识的同时,非常注重与实际应用的结合,书中穿插的大量案例分析和图表,使得那些抽象的电路图和指令集不再显得高深莫测。我特别欣赏它在逻辑层面的推进——从最底层的二进制逻辑运算,逐步过渡到复杂的多级流水线设计,这种循序渐进的编排方式极大地降低了学习曲线的陡峭程度。阅读这本书就像是拥有了一位经验丰富的老教授在身边手把手地指导,他对每一个技术细节的把控都极为精准,确保了知识的准确性和完整性。尤其是关于总线仲裁机制和中断处理流程的章节,讲解得极其透彻,为我后续深入学习操作系统和嵌入式系统打下了坚实的基础。这本书不仅仅是教科书,更像是一本可以反复研读的参考手册,每一次重温都能带来新的领悟。

评分☆☆☆☆☆

作为一个资深的软件工程师,我原本以为我对硬件原理已经有了足够的了解,但这本书还是给我带来了不少惊喜。它的深度远超一般本科教材的广度,特别是在介绍现代CPU设计中的分支预测和缓存一致性协议部分,简直是教科书级别的深度剖析。作者没有停留在理论描述上,而是引用了最新的工业标准和学术研究成果,将复杂的前沿技术用清晰的数学模型和逻辑推导展现出来。我曾尝试理解乱序执行对性能的影响机制,但总是在细节处卡壳,而这本书清晰地梳理了重排序缓冲区(ROB)的工作流程,让我茅塞顿开。书中对于不同指令集架构(如RISC-V和x86的异同点)的比较分析,也提供了非常宏观且具有洞察力的视角,这对于架构选型和性能调优至关重要。这本书的价值在于,它能将“软件人”的思维,有效地链接到“硬件实现”的底层逻辑上,实现真正的全栈式理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版设计和装帧质量绝对是行业内的顶尖水平。封面设计简洁大气,内页纸张的质地非常适合长时间阅读,墨迹清晰,即便是长时间在灯光下翻阅,眼睛也不会感到明显的疲劳。更值得称赞的是其内容布局的合理性。章节标题和副标题的字体区分明确,重要术语都用粗体或斜体进行了强调,这极大地提高了信息检索的效率。我经常需要查找特定的寄存器定义或时序图,而这本书的索引做得非常到位,几乎可以秒速定位到所需内容。与其他一些教材相比,这本书在图文结合方面做到了极致。每一个关键架构图都配有详细的注释和步骤分解,使得读者能够清晰地跟踪数据流向和控制信号的传递过程。这种对细节的极致追求,体现了编者对读者学习体验的高度重视。它不仅仅是一本知识载体,更是一件精心打磨的阅读艺术品,每次翻开都能感受到作者的匠心独白。

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