微机原理与接口技术

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:清华大学出版社
作者:李兰友/万振凯/丁刚编
出品人:
页数:270
译者:
出版时间:2005-2
价格:25.00元
装帧:
isbn号码:9787302099833
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
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具体描述

本书是根据高职“计算机应用技术”专业“微型计算机原理与接口技术”课程教学大纲编写的。

全书共10章。第1~6章介绍微型计算机系统、计算机内信息的表示、微型计算机的CPU及存储系统,80x86指令系统、汇编语言及其程序设计等有关微型计算机的知识;第7~10章介绍微型计算机数据传送方式、模拟接口、串/并行通信及常用的外设等有关数据传输及接口的知识及实用技术;全书每章都配有学习要点提示、习题及答案,以帮助学生复习、巩固与提高;附录1为本书的实验指导书,附录2为模拟试题及答案,附录3为习题参考答案。全书简明易懂,突出概念和实用技术。

本书可作为高等职业技术教育、高等教育自学考试、中等专科教育“微型计算机原理与接口技术”课程的教材,亦可供工程技术人员参考。

好的,这是一份关于《微机原理与接口技术》的图书简介,内容聚焦于计算机底层架构、硬件与软件的交互,以及系统层面的设计与实践,力求详实且贴近专业学习的语境。 --- 书籍简介:《微机原理与接口技术》 【聚焦底层,深耕实践:构建现代计算的基石】 本书旨在为读者提供一套全面、深入且注重实践的微型计算机系统设计与应用知识体系。在信息技术飞速发展的今天,理解计算机底层的运行机制、处理器的工作原理以及软硬件之间的交互规范,是每一位计算机科学、电子工程及相关领域专业人士的必备素养。本书正是在这一需求背景下,以80x86/x64系列处理器架构为核心载体,系统地阐述了微机系统的核心原理、组织结构、指令集特性及高效的软硬件接口设计方法。 第一部分:微机系统基础与处理器核心架构 本部分是理解整个微机系统的基石。我们首先从冯·诺依曼/哈佛结构的演变入手,构建对现代CPU工作模式的宏观认识。 1. 处理器基础结构与工作周期: 深入解析CPU内部的运算器(ALU)、控制器(CU)和寄存器组的详细功能与组织。重点剖析指令的取指、译码、执行、写回这四个核心阶段如何协同工作,以及时钟频率、流水线技术对系统性能的实质影响。我们不仅讨论理论模型,更结合具体指令周期的时序图,展示微操作的实现细节。 2. 寻址方式与指令系统: 详细分类和阐述80x86/x64架构中的所有寻址模式(如立即数、直接、间接、寄存器、相对寻址等),并结合这些模式分析其在实际编程中的应用场景和效率差异。指令系统部分,本书区分数据传输指令、算术逻辑指令、控制转移指令,并对复杂指令进行“拆解”,揭示其在微码层面上的执行路径。特别强调RISC与CISC的理念对比,帮助读者理解现代CPU内部如何实现高效的指令解码与执行。 3. 寄存器体系结构深度剖析: 不仅仅是罗列寄存器名称,而是深入探讨通用寄存器、段寄存器、变址/指针寄存器以及EFLAGS/RFLAGS寄存器中每一位的具体含义及其在程序控制流中的关键作用。例如,如何利用标志位进行条件判断,以及段寄存器在内存分段管理中的历史演变与现代操作系统(如保护模式)下的作用。 第二部分:存储器系统与总线结构 一个高效的微机系统离不开快速、有序的存储和数据传输机制。本部分将重点解析内存的组织、管理以及数据在系统内部的“高速公路”——总线。 1. 内存的层次结构与管理: 系统地介绍Cache(L1/L2/L3)的工作原理,包括写回策略、缓存一致性问题及其硬件解决方案。随后深入到主存(RAM)部分,阐述DRAM的刷新机制、地址映射过程,以及内存控制器如何管理物理地址到逻辑地址的转换。 2. 虚拟存储器与分页机制: 这是操作系统与硬件紧密结合的关键领域。本书详细讲解分页(Paging)和分段(Segmentation)机制的硬件支持,包括页表、TLB(转换后援缓冲器)的查找过程、缺页中断的处理流程,以及如何在汇编/C语言层面间接观察或影响这些转换过程。 3. 系统总线与数据传输: 总线被视为系统的神经系统。本书全面介绍地址总线、数据总线、控制总线的电气特性与时序要求。重点分析总线仲裁、突发传输(Burst Transfer)机制,以及PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)等现代高速串行总线架构,理解其通道化、交换机结构如何替代传统的共享并行总线,实现高带宽、低延迟的数据交换。 第三部分:中断、I/O技术与接口设计 软件对硬件的控制和外部设备的交互是微机应用的核心挑战。本部分聚焦于中断机制和各种输入/输出(I/O)技术。 1. 向量化中断与异常处理: 深入讲解中断控制器(如PIC/APIC)的结构、中断向量表的建立与维护。详细区分硬件中断、软件中断、异常(Exception)的触发条件和处理流程。读者将学习如何编写高效的中断服务程序(ISR),以及如何利用中断来同步并发事件。 2. I/O端口映射与编址: 清晰区分I/O映射(端口编址)和存储器映射I/O两种方式的优缺点及适用场景。通过实例分析,展示如何使用特定的I/O指令(如`IN`和`OUT`)来访问标准设备(如可编程定时器、串口/并口)。 3. 编程模式与系统初始化: 详述从系统加电到操作系统启动前的关键步骤,包括BIOS/UEFI的作用、实模式到保护模式的切换过程(这是一个涉及寄存器初始化和内存布局的复杂过程)。这部分内容为理解操作系统内核的引导机制提供了必要的硬件基础。 4. DMA(直接内存访问)技术: 阐述DMA控制器的工作原理,即如何在不占用CPU资源的情况下,高效地实现内存与外设之间的数据批量传输。通过对DMA传输周期的分析,读者能掌握如何优化需要大量数据吞吐的应用场景。 总结与展望 本书的编写风格注重理论的严谨性与实践操作的紧密结合。大量穿插了汇编语言(x86/x64)代码示例,帮助读者将抽象的指令概念转化为具体的机器码操作。同时,结合现代操作系统(如Windows/Linux)对底层资源的调用方式,读者不仅能理解“是什么”,更能理解“如何实现”以及“为何如此设计”。学完本书,读者将具备独立分析和调试微机系统底层故障的能力,为深入学习嵌入式系统、操作系统内核开发或高性能计算打下坚实的基础。 ---

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的实战应用价值,可以说是物超所值,它完全打破了理论与实践之间的鸿沟。书中的案例分析部分,简直就是一本高质量的实战手册。它并没有局限于那种虚拟的、脱离实际的“Hello World”级别的演示,而是直接引入了多个工业界非常经典的控制场景和接口协议的实现细节。我按照书中的步骤,亲手搭建了一个小型实验平台,书中的代码示例不仅注释详尽,而且针对不同编译器和硬件平台的兼容性问题都做了预先的提醒和解决方案的探讨。最让我印象深刻的是,它对错误处理和调试技巧的讲解。作者分享了很多“踩坑”经验,比如在高速数据传输中如何捕捉瞬时异常信号,如何在多中断源竞争时保证数据完整性等等,这些都是课堂上老师不一定能讲到的“江湖经验”。这种将理论知识直接转化为可操作技能的教学设计,极大地增强了我的动手能力和解决实际问题的信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计实在是太令人眼前一亮了!封面那种深邃的蓝色调,配上烫金的标题文字,立刻就给人一种专业而又不失典雅的感觉。我拿到手的时候,那种厚重感和纸张的质感都让人觉得物有所值。内页的排版布局也做得非常考究,字体大小适中,行距处理得当,即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。更让我惊喜的是,书中的插图和图表部分,色彩的运用和细节的刻画都达到了极高的水准。比如讲解某个复杂逻辑电路结构时,那张彩色的示意图简直是栩栩如生,关键信息的标注清晰明了,让人一眼就能抓住重点。而且,随书附带的配套资料,无论是光盘还是在线资源链接,都组织得井井有条,这对于自学者来说简直是福音,省去了四处搜寻学习资源的麻烦。这本书在视觉传达上花的功夫,绝非市面上那些粗制滥造的教材可比拟,它不仅仅是一本工具书,更像是一件精心制作的工艺品,让人爱不释手,从翻开的第一页起,就充满了阅读的期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度和广度,真的超出了我的预期,它不像很多入门教材那样,只是浅尝辄止地罗列概念,而是真正深入到了底层逻辑的剖析层面。比如,它对特定指令集架构的底层运行机制的阐述,简直是教科书级别的细致。作者似乎有一种近乎偏执的严谨性,每一个公式的推导、每一个硬件寄存器状态的描述,都经过了反复的校验和论证,让人在学习过程中倍感踏实。我尤其欣赏它在引入新概念时所采用的“循序渐进、层层递进”的叙事方式。它不是简单地抛出一个高深的理论,而是先从最基础的物理原理讲起,逐步过渡到抽象的软件控制层面,中间穿插了大量的历史背景和发展脉络,这使得知识点之间不再是孤立的点,而是形成了一张严密的知识网络。读完后,我对整个领域的认知框架得到了极大的重塑,不再满足于停留在表面的调用,而是开始探究“为什么会这样”的本质原因,这种思考深度的提升,是任何快速学习法都无法替代的。

评分☆☆☆☆☆

相较于我之前看过的几本同类型书籍,这本书在知识的组织结构和逻辑脉络的梳理上,展现出一种大师级的架构能力。它不是简单地将“原理”和“接口”两个部分割裂开来,而是巧妙地将它们编织成一个完整的叙事线索。你会发现,每一个接口技术的引入,都是为了更好地服务于特定的底层控制需求;而每一个底层原理的优化,也必然会带来接口层面的新突破。作者似乎遵循着一种“由表及里,再由里及表”的螺旋上升的教学法。例如,在讲解DMA传输时,它首先会展示一个实际应用场景中对效率的迫切需求(表象),然后才深入到总线周期控制和硬件握手机制的细节(里层),最后再回到如何优化应用层的程序调用(重归表层)。这种高度整合的学习路径,使得读者能够始终保持对知识全局性的理解,避免了成为只会敲代码却不理解硬件的“码农”,真正达到了知其然,更知其所以然的境界。

评分☆☆☆☆☆

语言风格上,这本书的作者展现出一种非常独特且具有亲和力的“大家风范”。它既有学术著作的庄重和精确,又不失一位资深工程师特有的那种幽默感和启发性。叙述的节奏把握得恰到好处,不会让人觉得拖沓冗长,也不会因为过于精炼而显得冷硬。在阐述那些枯燥的二进制转换或时序图分析时,作者常常会穿插一些生动形象的比喻,比如将数据流比作“信息高速公路上的车流管理”,将总线仲裁比作“董事会投票表决”,这些巧妙的比喻瞬间激活了我的理解力,让那些原本抽象的概念变得具体可感。更值得称赞的是,作者在行文的间隙,总能适当地加入一些对未来技术趋势的展望和思考,这使得阅读体验不仅仅局限于对现有技术的掌握,更激发了对未来发展的想象和热情。整体阅读下来,感觉就像是与一位经验丰富、善于引导的导师进行了一次深入而愉快的交流。

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本书通篇只有知识点的堆砌,而无详细的解释,错误百出。

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