微型计算机原理

微型计算机原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:宋汉珍 编
出品人:
页数:253
译者:
出版时间:2005-12
价格:19.50元
装帧:
isbn号码:9787040099423
丛书系列:
图书标签:
  • 微型计算机
  • 计算机原理
  • 计算机组成原理
  • 数字电路
  • 汇编语言
  • 8086
  • 微处理器
  • 计算机基础
  • 电子技术
  • 硬件
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具体描述

《微型计算机原理》是教育部高职高专规划教材。全书共10章,主要内容包括:计算机系统概述,计算机中数据的表示,运算方法与运算器,控制器,Intel 80X86微处理器,存储系统,80X86的寻址方式与指令系统,输入输出系统及接口,中断系统及DMA系统,串、并行通信及接口电路,各章后均附有习题。

根据高职高专教育特点,《微型计算机原理》将“计算机组成原理”的主要内容和“微型计算机原理”的内容有机结合、统筹安排,形成独具特色的一本教材,内容充实、结构严谨、深入浅出、通俗易懂。

《微型计算机原理》可作为高等职业学校、高等专科学校、成人高等学校及本科院校举办的二级职业技术学院的计算机和相关专业教材,也可用作计算机培训班教材或供自学者参考。

《数字世界的基石:深入理解电子设备运行的奥秘》 本书将带您踏上一段探索现代电子设备核心运作原理的旅程。我们聚焦于那些支撑起我们数字生活的微小但强大的电子元件,揭示它们如何协同工作,实现从简单计算到复杂信息处理的各种功能。本书旨在为读者构建一个扎实的理解基础,无论您是初学者还是希望深入了解技术细节的爱好者,都能从中获益。 第一部分:信息编码与逻辑运算——数字世界的语言 在深入探讨硬件之前,理解数字世界的基本语言至关重要。本部分将从二进制计数系统入手,解释计算机如何用0和1来表示所有信息,包括数字、字母、指令等。我们将详细讲解二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换,为后续理解数据表示打下基础。 随后,我们将进入逻辑运算的核心。通过布尔代数,我们会探讨“与”、“或”、“非”、“异或”等基本逻辑门的工作原理,并理解它们是如何通过组合实现复杂逻辑功能的。本书将通过大量的图示和实例,清晰地展示逻辑门如何构建出电路,例如加法器、比较器等,这些都是构成更复杂计算单元的基础。我们将解析逻辑电路的设计思路,以及如何通过简化逻辑表达式来优化电路性能。 第二部分:存储的艺术——数据如何被“记住” 信息需要被存储才能被处理和使用。本部分将深入剖析各种存储元件的工作原理。我们将从最基础的存储单元——触发器开始,理解它们如何通过正反馈电路实现状态的保持。基于触发器,我们将介绍锁存器和触发器(如SR锁存器、D触发器、JK触发器、T触发器),详细阐述它们的构成、工作时序和在数据存储中的作用。 接着,我们将讨论更高级的存储结构,包括寄存器组、移位寄存器和计数器。寄存器组是CPU中用于临时存放数据的核心部件,我们将分析其结构和数据读写的时序。移位寄存器则展示了数据按位移动的原理,在串行通信和数据转换中扮演着重要角色。计数器则通过逻辑门的设计实现对脉冲信号的计数,是时序控制和频率分频的关键。 最后,我们将触及半导体存储器。我们将介绍随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的基本原理。深入解析静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM)的结构差异、工作方式以及它们在计算机系统中的应用场景。对于ROM,我们将介绍掩膜ROM、EPROM、EEPROM和Flash ROM等不同类型,理解它们数据存储和读取的特性。 第三部分:运算的引擎——数据如何被“处理” 信息存储之后,便需要被处理和运算。本部分将聚焦于计算机的核心运算单元——算术逻辑单元(ALU)。我们将详细讲解ALU如何实现二进制的加法、减法、逻辑运算等基本操作。通过对全加器、半加器等基本电路的解析,我们能理解一个完整的二进制加法器是如何构成的,以及它如何进行多位数的加法运算。 本书还将介绍减法运算的实现,通常借助“补码”的概念,将减法转化为加法运算,从而简化电路设计。我们还会探讨乘法和除法等更复杂的运算如何通过一系列的移位和加减操作来实现。 除了算术运算,逻辑运算在数据处理中同样不可或缺。我们将再次审视逻辑门的功能,并展示它们如何在ALU中与算术单元协同工作,实现对数据的逻辑判断和操作。 第四部分:时序的脉搏——协调运作的奥秘 在一个复杂的电子系统中,各个部件的协同工作至关重要。本部分将深入探讨时序控制在电子设备运行中的关键作用。我们将介绍时钟信号的重要性,理解它如何为整个系统提供统一的节拍。 本书将详细讲解时序发生器的设计,以及它们如何生成各种时序信号来控制数据在不同存储单元和运算单元之间的流动。我们将分析组合逻辑和时序逻辑的区别,并理解它们在构建复杂系统中的互补关系。 同步电路和异步电路的原理也将被引入,帮助读者理解不同时序设计方法的优缺点,以及它们在实际应用中的选择。我们将通过分析一些典型的时序电路,例如状态机,来展示如何设计能够根据输入信号和当前状态执行特定动作的控制逻辑。 第五部分:输入输出的桥梁——信息如何“进出” 电子设备需要与外界进行信息交互。本部分将聚焦于输入输出(I/O)接口的设计与原理。我们将介绍各种常见的I/O设备,例如键盘、鼠标、显示器、打印机等,并探讨它们如何将物理信号转换为计算机能够理解的数字信号,反之亦然。 本书将解析I/O控制器的工作原理,它们负责管理数据在CPU和外部设备之间的传输。我们将介绍并行接口和串行接口的区别,以及它们各自的优缺点和应用场景。 中断机制是I/O系统中至关重要的一个概念。我们将详细讲解中断的产生、识别、响应和处理过程,理解它如何使得CPU能够高效地处理来自多个I/O设备的请求,而无需进行轮询。DMA(直接内存访问)技术也将被介绍,展示它如何允许I/O设备直接与内存进行数据传输,从而减轻CPU的负担,提高系统性能。 第六部分:从元件到系统——构建数字世界的积木 在掌握了基本元件和逻辑之后,本部分将引导读者将这些知识融会贯通,理解它们如何组合成一个完整的电子系统。我们将从基础的门电路出发,逐步构建出更复杂的逻辑单元,再到核心的运算和控制单元。 本书将通过分析一些经典的数字电路设计实例,例如简单的计算器、数码显示控制器等,来展示理论知识如何在实际设计中得到应用。我们将强调模块化设计的思想,即如何将复杂的系统分解为若干个功能独立的模块,并有效地进行连接和协调。 通过对这些实例的分析,读者将能够更直观地理解不同电子元件之间的相互关系,以及它们如何共同协作,实现复杂的功能。本书的目标是让读者能够从“看懂”电子设备转向“设计”简单的电子系统,从而对数字世界的运作有一个更加深刻的认识。 学习目标: 掌握二进制、逻辑运算的基础知识。 理解触发器、寄存器、计数器等基本存储元件的原理。 熟悉算术逻辑单元(ALU)的运算实现方式。 理解时钟信号和时序控制在电子系统中的作用。 掌握输入输出(I/O)接口的基本原理和中断机制。 能够将基础知识融会贯通,理解简单数字电路的设计思想。 无论您是对计算机硬件的内部运作充满好奇,还是希望为未来的技术学习打下坚实的基础,《数字世界的基石:深入理解电子设备运行的奥秘》都将是您不可多得的良师益友。本书以严谨的逻辑、清晰的阐述和丰富的图示,引领您探索数字世界的精彩与奥妙。

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读后感

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用户评价

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这本书的“前瞻性”让我感到非常惊喜。我原本以为它会专注于讲解传统的x86架构,但随意翻阅时,我看到了关于“多核并行处理”和“能效比优化”的独立章节。这表明作者并未固步自封于上个世纪的经典模型,而是积极地将最新的计算挑战纳入了原理分析的范畴。我特别好奇,在讲解这些现代议题时,作者是如何在保持“微型计算机原理”这个主题统一性的同时,引入RISC-V或其他新兴指令集架构的思考角度的。如果书中能用图示清晰地对比不同架构下指令集的精简程度如何影响功耗和性能,那就太棒了。这本书的深度似乎在于它不仅解释了“是什么”,更探讨了“为什么”要这样设计,并对未来可能的发展趋势有所预见,展现了极强的知识更新能力和洞察力。

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这本书的封面设计就给我一种非常扎实的感觉,虽然我还没有深入阅读,但光是目录和章节划分就能看出作者在内容组织上的用心。它似乎不像市面上那些轻浮的入门读物,更像是一本为有一定基础的读者准备的深度指南。我特别留意到它在“硬件架构”和“总线结构”部分用了大量的篇幅,这让我对它如何讲解底层逻辑充满了期待。我猜想,这本书很可能会深入剖析CPU的工作机制,比如流水线、缓存一致性这些核心概念,而不是停留在概念的表面介绍。如果能配上清晰的系统结构图和时序图示,那简直是完美了。目前来看,它给我的第一印象是:这是一部面向工程师和资深爱好者的硬核技术参考书,重在原理的构建和深度的挖掘,而不是简单地罗列品牌和型号的演变历史。它的价值可能在于提供一个坚实的理论基石,让我能够真正理解“计算机是如何思考”的底层脉络。

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我发现这本书的参考文献列表非常详尽和专业,这让我对作者的研究背景肃然起敬。这绝非一本凑数或简单翻译的教材,它带有强烈的原创研究色彩。我注意到它在介绍“微处理器指令系统”时,似乎非常注重对操作码编码和寻址模式的细致剖析,这通常是其他泛泛而谈的书籍会一带而过的地方。我推测,这本书可能包含了一些汇编层面的实例分析,通过几个精选的小程序来演示指令的执行流程和寄存器的变化情况。这种“从代码到硬件”的逆向工程式的学习路径,是理解底层运行效率的关键。总而言之,这本书给人一种严谨、不妥协的学术态度,它似乎在努力揭示每一条指令背后隐藏的物理意义,而不是仅仅停留在软件工程师的抽象层面,这对于追求极致性能优化的读者来说,无疑是一份珍贵的财富。

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拿到这本书时,我最大的感触是它的印刷质量和排版风格非常复古、经典,有种老派技术手册的庄重感。我翻阅了其中关于“存储器层次结构”的那一章,感觉作者的处理方式非常严谨,似乎在刻意避免使用过于现代的术语来掩盖原理的本质。它好像在强调冯·诺依曼体系结构经过数十年演变后的核心不变性。我期望它能详细阐述SRAM和DRAM在物理层面上的区别,以及它们如何影响操作系统中内存管理的效率。如果作者能用更具启发性的类比来解释这些复杂的物理过程,那就更好了。总的来说,这本书给我一种沉静、耐心的感觉,它要求读者放慢脚步,一步一步地构建知识体系,而不是急于求成地想在半小时内掌握一切。它更像是老一辈专家留下的宝贵财富,需要静下心来细嚼慢咽。

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说实话,我本来对这类主题的书籍有点敬而远之,总觉得充满了晦涩难懂的公式和电路图。但这本书的阅读体验出乎意料地流畅。我试着看了看关于“输入/输出控制”的部分,它的叙述逻辑非常清晰,像是有人在手把手地教你如何配置中断向量表一样具体。作者似乎很擅长将复杂的I/O操作(比如DMA、轮询、中断)之间的协作关系描绘得像一场精密的乐队合奏。我期待它在讲解设备驱动的接口时,能提供一些不同操作系统环境下实现机制的对比分析,哪怕只是简要提及。如果能有足够的篇幅来解释现代PC中各种高速接口(比如PCIe的通道建立过程)的原理,而不仅仅是介绍它们的功能,那么这本书的实用价值会大大提升。目前来看,它似乎在努力架起理论与实践之间的桥梁,而不是单纯停留在理论的空中楼阁中。

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