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頁數:371

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出版時間:2007-4

價格:36.00元

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isbn號碼:9787115157515

叢書系列:

圖書標籤:

• 微機原理
• 計算機組成原理
• 接口技術
• 匯編語言
• 8086
• 微處理器
• 數字電路
• 計算機硬件
• 嵌入式係統
• 電子技術

《現代計算機係統設計導論》 本書旨在為讀者提供對現代計算機係統核心組成部分及其交互原理的全麵而深入的理解。我們將從最基礎的數字邏輯門電路齣發，逐步構建齣構成現代處理器和內存係統的基本邏輯單元，並探討這些單元如何協同工作以執行復雜的計算任務。 第一部分：計算的基石——數字邏輯與數據錶示 數字邏輯基礎： 我們將從布爾代數和邏輯門（AND, OR, NOT, XOR等）的定義與特性入手，詳細介紹如何利用這些基本邏輯元件構建更復雜的組閤邏輯電路，如加法器、多路選擇器和譯碼器。隨後，我們將轉嚮時序邏輯，深入講解觸發器（SR, D, JK, T型）的工作原理，以及如何利用觸發器構建寄存器、計數器和移位寄存器等基本存儲單元。 數據錶示： 瞭解計算機如何處理信息是至關重要的。本部分將詳細闡述各種數據錶示方法，包括二進製、八進製和十六進製的轉換，以及如何使用原碼、反碼和補碼來錶示帶符號整數。我們還將深入探討浮點數的標準錶示法（IEEE 754），以及在計算機內部如何進行加、減、乘、除等基本算術運算。 第二部分：中央處理器（CPU）的奧秘 CPU的架構： 本部分將聚焦於中央處理器（CPU）的內部結構和工作流程。我們將詳細解析CPU的核心組件，包括程序計數器（PC）、指令寄存器（IR）、指令譯碼器、算術邏輯單元（ALU）以及各種通用寄存器。 指令集架構（ISA）： 理解CPU如何理解和執行指令是關鍵。我們將介紹指令集架構（ISA）的概念，並探討不同類型的指令，如數據傳輸指令、算術邏輯指令、控製轉移指令（跳轉、分支）和輸入/輸齣指令。我們將詳細講解指令的格式、尋址模式（立即數尋址、寄存器尋址、直接尋址、間接尋址、變址尋址等）及其在CPU中的執行過程。 指令流水綫： 為瞭提高CPU的執行效率，指令流水綫技術被廣泛應用。本部分將深入剖析指令流水綫的各個階段（取指令、譯碼、執行、訪存、寫迴），並探討流水綫可能遇到的衝突（結構衝突、數據衝突、控製衝突）以及相應的解決方案（如超前執行、亂序執行、分支預測）。 CPU的控製單元： 控製單元是CPU的“大腦”，負責協調CPU內部各個部件的工作。我們將詳細介紹硬連綫控製和微程序控製兩種控製方式，並分析它們的設計原理和優缺點。 第三部分：內存與存儲係統 存儲器的層次結構： 計算機係統采用多級存儲器結構來平衡速度、容量和成本。本部分將詳細介紹這種層次結構，包括寄存器、高速緩存（Cache）、主內存（RAM）和輔助存儲器（如硬盤、固態硬盤）。我們將深入探討高速緩存的工作原理，包括緩存映射（直接映射、組相聯映射、全相聯映射）、寫策略（寫迴法、寫通法）和替換算法（LRU、FIFO、隨機）。 主內存（RAM）技術： 我們將介紹各種主流的RAM技術，如SRAM和DRAM，並探討它們的讀寫原理和性能特點。同時，我們將講解內存控製器的工作，以及如何管理對主內存的訪問。 輸入/輸齣（I/O）係統： 計算機需要與外部世界進行交互，這就離不開I/O係統。本部分將介紹不同的I/O設備及其接口原理，包括串行接口、並行接口和USB接口。我們將重點講解CPU與I/O設備之間的數據傳輸方式，如程序查詢方式、中斷方式和DMA（直接內存訪問）方式，並分析它們的效率和應用場景。 第四部分：高級主題與係統性能優化 多處理器係統： 隨著計算需求的不斷增長，多處理器係統已成為主流。本部分將介紹對稱多處理（SMP）和非對稱多處理（AMP）等架構，以及多核CPU的設計理念。我們還將探討多處理器係統中內存一緻性問題以及相應的解決方案。 虛擬化技術： 虛擬化技術能夠在一颱物理硬件上運行多個獨立的操作係統和應用程序。我們將介紹虛擬化技術的基本概念、工作原理以及在現代計算中的應用。 性能分析與優化： 理解計算機係統的性能瓶頸並進行優化是提升效率的關鍵。本部分將介紹一些常用的性能度量指標，並探討一些常見的性能優化技術，如指令級並行（ILP）、綫程級並行（TLP）和數據級並行（DLP）。 通過對以上內容的學習，讀者將能夠構建起對現代計算機係統運行原理的深刻認知，為進一步學習操作係統、嵌入式係統設計以及高性能計算等相關領域打下堅實的基礎。本書力求理論與實踐相結閤，引導讀者理解計算機硬件的底層邏輯，以及如何通過高效的設計和優化來滿足日益增長的計算需求。

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剛拿到《微機原理與接口技術》的時候，我以為這不過是一本普通的教材，但讀完之後，我發現它遠不止於此。這本書的敘事方式非常獨特，它不僅僅是知識的羅列，更像是一場引人入勝的探索之旅。作者的文筆流暢，將復雜的概念轉化為生動的故事，讓我仿佛置身於計算機硬件發展的曆史長河中，見證著每一次技術的革新。 書中對微處理器指令集架構的講解，是整本書的精華所在。它不僅介紹瞭不同指令的格式和功能，還深入剖析瞭指令執行的各個階段，以及如何通過優化指令序列來提升程序運行效率。這種從指令層麵去理解計算機的視角，讓我對程序的執行過程有瞭全新的認識，也讓我開始思考如何寫齣更高效的代碼。 我特彆欣賞書中關於中斷嚮量錶和異常處理機製的闡述。這部分內容讓我理解瞭計算機係統是如何應對各種意外情況的，以及如何通過軟件和硬件的協同來保證係統的穩定運行。書中的圖示清晰地展示瞭中斷發生時，CPU的響應流程，以及各種中斷源如何被區分和處理。 此外，書中還涉及瞭一些關於可編程邏輯器件（PLD）和現場可編程門陣列（FPGA）的基礎知識，這讓我瞭解到，除瞭固定的CPU和芯片，我們還可以通過編程的方式來設計和實現定製化的硬件邏輯。這對於我來說，是一個全新的概念，也為我打開瞭硬件設計的新視野。 總的來說，《微機原理與接口技術》是一本非常有洞察力的書籍，它不僅提供瞭關於微機原理的詳細知識，更重要的是，它以一種啓發式的方式，引導讀者去思考計算機硬件的本質和發展。這本書讓我對計算機有瞭更深刻的理解，也激發瞭我繼續探索更廣闊的計算機科學領域的興趣。

评分☆☆☆☆☆

這本書我真的愛瞭！作為一個曾經對計算機硬件一竅不通的“小白”，在讀瞭《微機原理與接口技術》之後，感覺自己突然打開瞭新世界的大門。書裏的內容講解得非常透徹，從最基礎的二進製、十六進製，到復雜的CPU內部結構、存儲器的工作原理，再到各種接口技術的細節，都用清晰易懂的語言和精美的圖示進行瞭闡述。尤其是那些抽象的概念，比如總綫、中斷、DMA，書中都給齣瞭非常生動形象的比喻，讓我一下子就理解瞭它們的作用和重要性。 我特彆喜歡書裏那些循序漸進的案例分析，它們讓我能將理論知識與實際應用緊密結閤。從簡單的LED閃爍程序，到復雜的鍵盤輸入、顯示器輸齣，每一步都引導得非常詳細，甚至連代碼的每一行都有解釋，這對於初學者來說簡直是福音。我嘗試著跟著書中的實驗，雖然過程中遇到瞭一些小問題，但書裏提供的調試思路和常見錯誤分析，都極大地幫助瞭我解決難題。這種“學以緻用”的感覺，真的讓我對計算機底層技術産生瞭濃厚的興趣。 這本書的排版也做得相當用心，字體大小適中，章節劃分清晰，重要的概念和術語都有加粗或特殊的標記，方便我查閱和記憶。每一章後麵都有精心設計的習題，這些習題不僅考察瞭對知識點的理解，還涉及到一些實際操作的挑戰，讓我能夠鞏固所學，並發現自己可能存在的薄弱環節。我還發現書裏引用瞭一些最新的技術動態和發展趨勢，這讓我不僅學到瞭基礎知識，還能對未來的發展方嚮有所瞭解，感覺非常超前。 最令我驚喜的是，這本書並沒有局限於枯燥的技術術語堆砌，而是穿插瞭一些曆史背景和發展故事，讓我瞭解到微機技術是如何一步步發展到今天的，這些故事讓原本可能顯得冰冷的技術變得更加有溫度和人情味。作者在講解一些原理時，會時不時地提到一些經典的芯片和設備，這讓我感覺好像在和計算機工業的曆史對話一樣，這種沉浸式的學習體驗，是我之前從未有過的。 總而言之，《微機原理與接口技術》這本書是一本非常優秀的入門書籍，它以其深入淺齣的講解、豐富的案例、實用的實驗以及人文關懷，成功地將一個看似復雜的領域變得觸手可及。對於任何想要瞭解計算機底層工作原理，或者希望深入學習硬件開發的讀者來說，這本書絕對是不可多得的寶藏。我強烈推薦這本書，相信它也會像改變我一樣，為更多人打開通往精彩的微機世界的大門。

评分☆☆☆☆☆

這本《微機原理與接口技術》真的把我對計算機的理解提升到瞭一個全新的維度。過去，我總覺得計算機就是個黑盒子，按下開機鍵，屏幕亮起，軟件就能運行，但背後的原理對我來說是完全陌生的。讀完這本書，我纔明白，原來這一切都是由無數精密的電子元件和巧妙的邏輯設計共同構建的。書中對CPU的指令係統、尋址方式、寄存器工作原理的闡述，讓我第一次窺見瞭計算機“思考”的過程，那些匯編語言的指令，雖然一開始看起來晦澀難懂，但在書的引導下，我逐漸領悟瞭它們是如何控製硬件一步步執行任務的。 我尤其對書中關於存儲器層次結構的講解印象深刻。從高速緩存到主內存，再到外存儲器，這種不同速度、不同容量的存儲設備如何協同工作，以達到效率和成本的最佳平衡，給我帶來瞭很大的啓發。書中還詳細介紹瞭各種存儲器的接口技術，比如SRAM、DRAM的讀寫時序，以及如何通過總綫連接它們，這讓我對計算機的“記憶”是如何被組織和訪問的有瞭清晰的認識。 另一個讓我著迷的部分是關於中斷和I/O接口的設計。書裏通過生動的比喻，解釋瞭中斷是如何處理突發事件的，以及為什麼它是提高係統效率的關鍵。對於各種I/O接口，比如串行接口、並行接口，書中都給齣瞭詳細的硬件電路圖和通信協議分析，這讓我理解瞭計算機是如何與外部世界進行信息交換的，比如鍵盤輸入、打印機輸齣，甚至是更復雜的傳感器和執行器。 這本書還包含瞭一些關於嵌入式係統開發的基礎知識，這讓我意識到，微機原理不僅僅是關於個人電腦，它更是支撐著我們生活中無數智能設備的基石。從工業自動化到消費電子，理解瞭微機原理，就等於掌握瞭驅動這些設備運轉的核心技術。書中的一些關於實時操作係統和設備驅動的介紹，也為我提供瞭進一步探索的綫索。 總的來說，《微機原理與接口技術》是一本非常紮實、內容翔實的書籍。它不僅傳授瞭硬核的技術知識，更重要的是，它激發瞭我對計算機底層原理的求知欲。如果你想真正理解一颱計算機是如何工作的，這本書絕對值得你深入研讀，它會讓你從一個使用者變成一個探索者。

评分☆☆☆☆☆

這本書真是一本“磨人”的書，但又讓人欲罷不能！《微機原理與接口技術》的內容非常充實，每一章都像是打開瞭一個全新的知識寶庫。我一直對計算機的“黑魔法”感到好奇，特彆是那些看似微不足道的硬件細節，是如何最終匯聚成強大的計算能力的。這本書就很好地解答瞭我的疑惑。 我對書中關於時序邏輯和組閤邏輯電路的講解非常著迷。從最基本的門電路開始，逐步構建齣觸發器、計數器，再到復雜的寄存器和ALU，這個過程就像是在搭積木一樣，層層遞進，最終組成瞭CPU的核心部件。書中的電路圖和狀態轉移圖，清晰地展示瞭這些邏輯單元的工作原理。 我特彆喜歡書中關於DMA（直接內存訪問）的章節。在讀這本書之前，我一直以為所有的數據傳輸都需要CPU的參與，但DMA的齣現讓我明白，原來有些數據傳輸是可以繞過CPU，直接在內存和外設之間進行的，這極大地提高瞭數據傳輸的效率，也解放瞭CPU，讓它能去做更多更復雜的工作。 書中還對各種並行接口和串行接口的工作方式進行瞭詳細的對比和分析，讓我理解瞭為什麼在不同的應用場景下，會選擇不同的接口類型。從早期的並行打印機接口，到如今高速的USB和SATA接口，書中的講解讓我看到瞭接口技術是如何不斷演進以滿足日益增長的數據傳輸需求的。 《微機原理與接口技術》這本書的深度和廣度都令我印象深刻。它不僅包含瞭大量的理論知識，還通過各種實例和圖示，將這些理論變得形象生動。雖然有些章節的內容需要反復琢磨，但每一次的理解都帶來瞭巨大的成就感。如果你想深入瞭解計算機的硬件構造，這本書絕對是你的不二之選，它會讓你對計算機有一個全新的、更透徹的認識。

评分☆☆☆☆☆

這本書的內容比我想象的要深邃得多。我原以為《微機原理與接口技術》隻會講解一些基礎的硬件知識，但深入閱讀後，我發現它觸及瞭計算機科學的許多核心領域。書中對CPU指令流水綫、分支預測等高級處理器特性的介紹，讓我驚嘆於現代處理器設計的復雜性和精妙性。即使是一些看似簡單的操作，背後也隱藏著復雜的算法和優化策略。 我對書中關於存儲器管理單元（MMU）和虛擬內存的講解尤為感興趣。這些概念第一次讓我理解瞭程序是如何在受限的物理內存中運行，並且多個程序能夠共享內存而不相互乾擾的。書中的圖示和理論分析，將抽象的內存地址轉換過程描繪得淋灕盡緻，讓我感受到瞭操作係統如何巧妙地管理著硬件資源。 另外，書中關於總綫仲裁和數據傳輸協議的章節，也讓我大開眼界。我這纔明白，在多處理器和多設備係統中，如何高效、有序地進行數據交換是一項多麼大的挑戰。書中對PCIe、USB等常見總綫接口的協議細節進行瞭解析，讓我對現代計算機硬件的互聯互通有瞭更深的理解。 這本書的理論深度相當可觀，但作者並沒有因此而忽略瞭實踐的重要性。書中提供瞭不少與實際硬件操作相關的示例，雖然我沒有親手去搭建復雜的實驗平颱，但通過書中的描述，我仿佛也參與瞭一場場的硬件調試和優化過程。 可以說，《微機原理與接口技術》是一本能夠引領讀者進行深度思考的書籍。它不僅提供瞭知識，更培養瞭分析問題、解決問題的能力。對於那些希望在計算機硬件領域有所建樹，或者對底層技術充滿好奇的讀者來說，這本書無疑是一份寶貴的知識財富，它能夠幫助你構建起紮實的理論基礎，為未來的深入學習打下堅實的地基。

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