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《微机原理与接口技术(基于嵌入式芯片)》是基于嵌入式芯片的“微机原理与接口技术”课程的新教材。教材的基本内容符合教育部计算机基础课程教学指导委员会对该课程的基本要求。《微机原理与接口技术(基于嵌入式芯片)》内容包括微型计算机概论、ARM技术概论、ARM微处理器的指令系统、ARM汇编程序设计、ARM高级语言编程、存储器、STR710F芯片及其存储系统、中断技术、I/O接口技术和总线技术。
《微机原理与接口技术(基于嵌入式芯片)》可作为高等院校电子信息工程、通信工程、电子科学与技术、电子工程、自动化等专业计算机技术硬件基础课程的教材，也可作为ARM技术培训教材和有关人员的自学教材。
《微机原理与接口技术》是一本深入探讨微型计算机系统核心原理及其与外部设备交互机制的专业书籍。本书旨在为读者构建一个扎实而全面的微机知识体系，从最基础的硬件构成出发，逐步深入到复杂的控制逻辑和系统集成。 一、 微机系统核心原理剖析 本书首先系统地介绍了微型计算机的基本组成，包括中央处理器（CPU）的架构、功能以及工作原理。我们将详细解析CPU的指令集、寻址方式、寄存器组织，以及流水线、超标量等先进技术如何提升运算效率。 内存系统是微机不可或缺的部分。本书将详尽阐述存储器的层次结构，包括高速缓存（Cache）、主内存（RAM）和辅助存储器（如硬盘、固态硬盘）的工作原理、性能特点以及它们之间的协同作用。读者将了解到内存管理单元（MMU）如何实现虚拟内存技术，优化内存使用效率。 输入输出（I/O）系统是微机与外界进行信息交换的桥梁。本书将深入讲解I/O接口的类型、工作模式，包括程序控制I/O、中断I/O和直接内存访问（DMA）技术。我们将分析各种I/O端口的硬件设计，以及CPU如何通过I/O指令与外围设备进行通信。 此外，本书还会涵盖中断系统。读者将学习中断的概念、中断源、中断向量以及中断服务程序的执行流程。理解中断机制对于设计高效、实时的微机系统至关重要。 二、 接口技术详解与应用 本书的另一核心内容是接口技术。我们将详细介绍各种常用的微机接口标准和协议，以及它们在实际应用中的实现方式。 串行接口： 重点介绍通用异步收发传输器（UART）的工作原理，包括波特率、数据位、停止位、校验位等参数的设置。本书还将探讨RS-232、RS-485等串行通信标准，以及它们在工业控制、嵌入式系统中的应用。 并行接口： 详细介绍并行接口的工作原理，包括数据总线、控制总线和状态总线的功能。我们将重点分析Centronics并行接口在打印机通信中的应用，以及如何利用并行接口实现高速数据传输。 键盘与显示接口： 深入讲解键盘的工作原理，包括扫描码的产生和编码方式。对于显示接口，我们将分析字符显示和图形显示的工作原理，以及如何通过接口驱动LCD、LED等显示设备。 定时/计数器接口： 讲解定时器和计数器的基本功能，包括定时模式、计数模式以及它们在产生延时、测量频率、波形生成等方面的应用。我们将详细分析可编程定时/计数器（如8253/8254）的架构和编程方法。 中断控制器： 深入研究中断控制器的作用，包括中断请求的优先级管理、中断向量的生成和中断允许/屏蔽的控制。我们将详细分析可编程中断控制器（如8259A）的内部结构和工作流程。 DMA控制器： 详细讲解直接内存访问（DMA）的工作原理，包括DMA请求、DMA应答以及数据块在CPU干预极少的情况下进行传输的过程。我们将分析DMA控制器如何提高数据传输效率，减轻CPU负担。 模数/数模转换接口： 介绍模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的基本原理，以及它们在将模拟信号转换为数字信号、数字信号转换为模拟信号方面的作用。本书将分析不同类型的ADC和DAC，以及它们在数据采集、音频处理等领域的应用。 其他重要接口： 此外，本书还将涉及如通用串行总线（USB）、SPI、I2C等其他重要的接口技术，并结合实际案例，讲解如何在微机系统中实现这些接口的连接和通信。 三、 系统设计与应用实例 理论结合实践是本书的另一大特色。在掌握了微机原理和接口技术后，本书将引导读者进行实际的系统设计。我们将通过大量的实例，讲解如何根据具体需求选择合适的微处理器、设计总线结构、配置接口电路，并编写相应的驱动程序和应用软件。 书中将包含多个经典的应用案例，例如： 数据采集系统： 如何利用ADC和定时器设计一个能够采集模拟信号并进行处理的数据采集系统。 嵌入式控制器： 如何基于微机系统设计一个简单的嵌入式控制器，实现对电机、传感器等外部设备的控制。 小型数据处理系统： 如何构建一个能够进行基本数据处理和信息交互的微机系统。 通过这些实例，读者能够将所学的理论知识转化为解决实际问题的能力，进一步加深对微机原理和接口技术的理解。 本书适合于电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的学生，以及对微型计算机系统有深入研究需求的工程师和爱好者。通过阅读本书，读者将能够深刻理解微机的工作机制，熟练掌握各种接口技术，并具备设计和实现各类微机应用系统的能力。
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