The 68000 Microprocessor

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出版者:Prentice Hall College Div
作者:James L. Antonakos
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1997-07
价格:USD 92.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780023036170
丛书系列:
图书标签:
  • 68000
  • 微处理器
  • 计算机体系结构
  • 汇编语言
  • 嵌入式系统
  • 电子工程
  • 技术
  • 编程
  • 硬件
  • Motorola 68000
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具体描述

Designed to demystify the Motorola 68000 microprocessor -- its hardware and</U> software -- this book leads readers on an in-depth, hands-on exploration of more than 75 different applications and then guides them through the construction and programming of their own working single-board 68000 system. KEY TOPICS:</U> Covers software details of the 68000, exception processing, data structures, programming the 68000, hardware details of the 68000, memory system design, I/O system design, advanced programming using 68000 peripherals, building a working 68000 system, and the advanced 680x0 series microprocessors. Features a Troubleshooting Techniques section in each chapter -- with real-world tips, techniques, and suggestions on how to work with various hardware and software topics. Provides a companion diskette containing all programs found in the text plus additional software -- ASM68K and EMU68K -- for emulating 68000 code on IBM compatible personal computers. For anyone interested in the hardware and software aspects of the Motorola 68000 microprocessor.

探索计算的基石:一部关于早期个人电脑硬件与软件的深度考察 《硅谷拓荒者:Apple II、Commodore PET 与 Tandy TRS-80 时代的计算机革命》 图书简介 在个人计算的黎明时期,一个充满活力、技术迭代飞速的时代,诞生了三位影响深远的巨人:Apple II、Commodore PET 和 Tandy TRS-80。本书将带领读者穿越时空,深入剖析这三款标志性机器的内部构造、设计哲学、市场策略及其对早期软件生态系统的塑造作用。这不是一本关于未来架构或高端芯片的教科书,而是一部聚焦于微处理器应用落地、用户界面演变以及草根编程文化的编年史与技术分析报告。 第一部分:时代的背景与设计哲学 本书伊始,将详细描绘上世纪七十年代末至八十年代初的计算环境。大型机和小型机是企业和学术机构的专属,而对普通大众而言,计算机仍然是遥不可及的“黑匣子”。Apple、Commodore 和 Tandy 如何精准地捕捉到了市场对“个人拥有计算能力”的渴望,是本部分探讨的核心。 Apple II 的开放与扩展性: 我们将深入研究 Apple II 的 MOS Technology 6502 处理器(请注意,本书关注的是应用层和系统设计,而非 68000 这一更晚出现的芯片)。重点解析其开放式总线架构——八个扩展槽——如何催生了第三方硬件配件的繁荣,从磁盘控制器到内存扩展卡,这种“平台化”思维如何奠定了现代 PC 生态的雏形。分析其颜色图形能力的实现机制,以及对早期游戏开发的影响。 Commodore PET 的集成与商业化: PET 系列,特别是 PET 2001,以其一体化、集成键盘和显示器的设计,展现了完全不同的设计哲学。本书将分析 Commodore 如何利用其 DRAM 采购优势,实现极具竞争力的价格,并深入探讨 PET 在教育市场,尤其是欧洲市场的爆炸性增长。其内置的 BASIC 解释器以及对早期磁带存储系统的依赖,是理解“第一台计算机”体验的关键。 Tandy TRS-80 Model I 的可及性与分销网络: Radio Shack 遍布全美的零售网络是 TRS-80 成功的关键因素。本书将详细考察 Model I 的架构限制——特别是其独特的 I/O 寻址方式——以及这些限制如何促使程序员必须精通底层汇编(或受限的 BASIC)来榨取性能。我们还将分析其分层存储策略(LIFO 磁带到软盘的过渡)。 第二部分:核心处理器的应用与限制 虽然本书聚焦于整个系统的生态,但对核心处理器的应用实践进行细致的解构是必要的。 MOS 6502 的指令集与内存映射: 重点分析 6502 处理器(Apple II 和 PET 的核心)的架构特点,例如其零页寻址模式、堆栈操作的效率,以及其相对有限的寄存器集如何影响早期汇编语言程序员的优化策略。本书通过对 VisiCalc(Apple II 上的杀手级应用)底层代码的逆向分析,展示了如何在资源极其有限的 8 位机器上实现复杂的电子表格运算。 Zilog Z80 的灵活性与 CP/M 的崛起: TRS-80 使用的 Z80 提供了更丰富的指令集。本书将详细阐述 Z80 相较于 6502 在指令扩展上的优势,并深入探讨 CP/M (Control Program for Microcomputers) 操作系统的出现,它如何通过提供一个相对统一的软件环境,成为早期行业标准,并为后续更高级操作系统的发展铺平了道路。我们关注 CP/M 如何处理磁盘 I/O,以及它对早期商业软件移植性的贡献。 第三部分:软件生态与用户编程实践 本书最核心的部分在于对“用户即程序员”这一理念的实践考察。这些机器的价值并非仅在于硬件规格,而在于它们如何被用户群体所驾驭。 BASIC 的统治地位: 探讨 MITS BASIC、Applesoft BASIC 和 Level II BASIC 的差异。分析这些解释器如何成为用户与硬件交互的主要桥梁。书中包含大量对原始代码列表的解读,展示了早期用户如何利用“POKE”和“PEEK”命令直接操作视频内存、声音寄存器和并行端口,以实现图形、音乐和简单的数据采集。 草根游戏开发: 详细分析早期经典游戏的开发技术。例如,在 Apple II 上实现流畅的滚动(Sprite 的早期形态)的技术瓶颈与巧妙的绕过方法;在 PET 上利用 CRT 刷新率进行的计时技巧。这部分内容着重于资源受限下的创造力,而非现代引擎的抽象。 操作系统与固件的边界: 考察每台机器的引导过程(ROM 内代码的职能),以及当用户安装了诸如 DOS 3.3(Apple II)或 TRSDOS(TRS-80)等磁盘操作系统后,系统功能的扩展。这涉及对低级驱动程序(如软盘控制器驱动)的结构性分析。 第四部分:技术遗产与向下一代过渡 本书的收尾部分将评估这三巨头对后续计算产业的深远影响,特别是它们如何为 16 位时代的到来蓄积了技术和市场能量。 从 8 位到 16 位的技术鸿沟: 虽然本书不深入讨论 16 位架构的细节,但会分析 8 位系统在内存寻址(64KB 限制)、数据总线宽度和浮点运算能力上的瓶颈,这些瓶颈直接驱动了对更强大处理器的需求。 用户体验的奠基: 探讨 Apple II 的颜色、PET 的简洁命令行界面和 TRS-80 的键盘布局如何定义了用户对“个人电脑”的初始期望。这些早期的人机交互模式,虽然原始,却塑造了后世 GUI 出现前的主流操作范式。 目标读者: 本书适合对计算机历史、早期微处理器应用架构、操作系统发展史感兴趣的工程师、计算机科学专业的学生,以及任何希望了解现代计算文化根源的爱好者。通过对这些奠基性机器的细致梳理,读者将能更深刻地理解现代计算的每一个设计决策是如何从这些早期的、充满妥协和创新的试验中一步步演化而来的。本书是一部关于如何用有限的资源实现无限创意的技术传记。

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读后感

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用户评价

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对于那些在现代体系结构中摸爬滚打的资深工程师来说,这本书提供了一个极其宝贵的“回溯”视角。我们现在习以为常的那些内存管理单元、缓存一致性协议,其萌芽和雏形无不可以在这本书所描述的早期架构中找到清晰的影子。它不是在单纯介绍一个“过时的”技术,而是在展示计算机科学发展史上的一个关键的“分岔口”。通过深入理解这个基石,你才能真正明白为什么后来的RISC架构会做出那样的取舍,或者现代CPU流水线设计如何试图克服早期设计的瓶颈。对我而言,阅读的过程更像是一次对自身知识体系的“考古发掘”,那些在高级语言和抽象模型下被掩盖的底层真相,被一层层地剥开,重现于眼前。这不仅仅是技术知识的补充,更是一种思维的校准,帮助我们从更宏观、更具历史深度的角度去审视当前的技术选型和设计哲学,避免在追求“新颖”时忘记了“本质”的重要性。

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这本书的语言风格非常独特,它巧妙地平衡了学术的严谨性与工程实践的亲切感。你不觉得它像是一篇冷冰冰的学术论文,那种纯粹的理论堆砌有时会让人望而却步;但同时,它也绝非那种过度娱乐化、为吸引眼球而牺牲专业深度的入门读物。作者的用词精准有力,没有一句多余的废话,每个句子都承载着明确的信息量。但在解释关键的、容易混淆的概念时,他会突然转换到一种更具画面感和比喻性的描述,仿佛在和一个经验丰富的同事进行一次深夜的技术交流。比如,在讲解总线仲裁机制时,他用了非常生动的比喻来形容各个设备“争夺话语权”的过程,一下子就让这个原本枯燥的同步机制变得生动起来。这种叙事上的张弛有度,使得长时间的阅读也不会产生强烈的疲劳感,反而让人越来越沉浸其中,期待下一页会揭示出哪些精妙的工程权衡与决策背后的故事。

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这本书的结构安排,体现了作者对技术学习曲线的深刻洞察。它并非按照时间顺序简单地罗列特性,而是构建了一个逻辑严密的“知识金字塔”。开篇从最基础的指令集和寄存器定义入手,犹如打下坚实的地基,让人对“最小操作单元”建立起直观的认识。随后,章节层层递进,逐步引入更复杂的概念,如堆栈操作、中断处理和I/O接口,每一步的引入都建立在前一步的理解之上,绝不超前。最妙的是,在讲解完核心的CPU架构后,作者并没有停留在理论层面,而是紧接着用大量的篇幅,通过多个具体的、具有代表性的编程实例,来演示如何将这些理论知识转化为实际可运行的代码。这些示例代码详实到足以让人直接在模拟器或实际硬件上复现,这种理论与实践的无缝对接,极大地增强了学习的有效性和反馈的即时性,让抽象的逻辑在屏幕上真正“动”了起来,实现了真正的“知行合一”。

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初次阅读时,我最深刻的印象是作者那近乎偏执的叙事完整性。他似乎不愿意留下任何知识的盲点或理解上的歧义。不同于市面上很多技术书籍习惯于将复杂概念一笔带过,或者依赖读者去自行脑补推导,这本书选择了用一种极其详尽、近乎手把手的口吻,将每一个底层逻辑的构建过程都掰开了、揉碎了,呈现在读者面前。这种深度讲解,尤其在涉及那些早期处理器架构特有的那些晦涩的指令集操作和内存寻址模式时,体现得淋漓尽致。你会发现,作者不会满足于告诉你“这个寄存器用来做什么”,而是会追溯其设计思想的源头,解释为什么会选择这种设计,以及它在特定场景下如何最优地协同其他组件工作。这种层层递进的剖析,让原本看似高不可攀的技术壁垒,逐渐变得清晰可辨。读完一个章节,你会有一种强烈的满足感,不是那种“我大致明白了”的模糊感,而是“我彻底掌握了其内在运行机制”的确定感,仿佛自己亲手搭建了这个精密的数字心脏,对它的每一次跳动都了如指掌。

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这本书的装帧设计简直是复古与现代的完美融合,那种厚重的纸张质感,拿在手里沉甸甸的,仿佛触摸到了那个计算历史的黄金时代。封面设计采用了一种简洁的线条勾勒出某种抽象的电子元件轮廓,色彩搭配上大胆地运用了深邃的午夜蓝和一丝丝的电路板绿,透露出一种严谨而又不失科技美学的气质。内页的排版也极为考究,字体选择上兼顾了阅读的舒适度和历史的厚重感,不是那种为了追求时尚而选择的轻飘飘的字体,而是带着一种扎实的权威感。尤其值得称赞的是,书中的插图和示意图,尽管主题是相对硬核的技术内容,但绘制得极为清晰和精美,即便是初学者,也能从那些细致入微的图示中,迅速捕捉到核心的结构概念。我花了不少时间仅仅是欣赏这些图版,它们不仅仅是辅助理解的工具,本身就是一种艺术品,展现了那个时代工程师对细节的极致追求。每次翻开它,总能感受到一种对知识的敬畏之心,它不仅仅是一本技术手册,更像是一件精心制作的工艺品,让人爱不释手,愿意将其长期收藏于书架之上,时常摩挲把玩,感受那份沉甸甸的科技分量。

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