微型计算机原理及应用学习指导

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页数:215
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出版时间:2010-8
价格:28.00元
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isbn号码:9787122087249
丛书系列:
图书标签:
  • 微型计算机原理
  • 计算机应用
  • 学习指导
  • 教材
  • 计算机基础
  • 微机原理
  • 电子技术
  • 实践教学
  • 高等教育
  • 计算机科学
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具体描述

《微型计算机原理及应用学习指导》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材《微型计算机原理及应用(第二版)》(侯晓霞、王建宇、戴跃伟编著)的配套辅导教材。全书共分为10章,前9章与主教材的前9章对应,每章的内容均按基本要求、内容体系、重点及难点分析、典型例题解析的形式组织,第10章为综合应用及考研试卷与解答,给出了综合应用例题及南京理工大学近年硕士研究生入学试卷及分析、解答。

《微型计算机原理及应用学习指导》既可作为高等院校微型计算机原理及应用、微机原理与接口技术等课程的辅导教材,也可以作为硕士研究生入学考试相关课程的参考书,还可作为从事相关科研工作的工程技术人员的参考材料。

好的,这是一份关于“微型计算机原理及应用学习指导”一书的详细简介,旨在介绍与该主题相关、但并非该特定书名的其他领域内容,以满足您的要求。 --- 图书简介:数字时代的基石——嵌入式系统设计与编程 在信息技术飞速发展的今天,计算机已不再局限于传统的PC形态。它们以前所未有的深度和广度渗透到我们生活的方方面面,从智能家电、汽车电子到医疗设备、工业控制。支撑起这一切“智能”内核的,正是嵌入式系统。本书《数字时代的基石——嵌入式系统设计与编程》旨在为读者构建一个全面而深入的知识体系,帮助理解和掌握现代嵌入式系统的设计、开发与应用。 本书的撰写基于对当前嵌入式技术发展趋势的深刻洞察,力求在理论深度与工程实践之间找到最佳平衡点。我们不聚焦于特定微处理器或单片机的具体型号,而是着眼于嵌入式系统背后的通用原理、核心技术栈以及行业通用的开发方法论。 第一部分:嵌入式系统概论与硬件基础 本部分将为读者打下坚实的理论基础。首先,我们将详细阐述嵌入式系统的定义、特点、发展历程及其在各行各业的应用范畴。通过对经典与现代嵌入式系统架构的对比分析,读者将清晰认识到嵌入式系统与通用计算机系统在设计哲学上的根本区别。 随后,我们将深入探讨构成嵌入式系统的硬件核心——微控制器(MCU)和微处理器(MPU)的基础架构。内容涵盖冯·诺依曼与哈佛架构的演进,指令集架构(如ARM、RISC-V)的基本概念,以及流水线、缓存、中断机制等关键性能影响因素。此外,存储器技术(RAM、Flash、EEPROM)的特性、接口设计(I2C, SPI, UART, GPIO)的原理与时序控制,以及基本的电源管理和时钟系统设计,都将以清晰的图示和案例进行讲解。我们强调的不是某一特定芯片的数据手册阅读技巧,而是对硬件抽象层(HAL)设计思想的理解。 第二部分:底层软件开发与操作系统原理 软件是赋予硬件生命力的关键。本部分将重点剖析嵌入式软件的开发环境搭建、编译链接过程,以及汇编语言与C/C++在资源受限环境中的应用。代码的内存布局、栈帧结构、指针操作的底层含义,将被细致剖析,以帮助读者写出高效、健壮的底层代码。 紧接着,本书将进入嵌入式操作系统的核心领域。我们将从裸机编程的局限性出发,引申到实时操作系统(RTOS)的必要性。对RTOS的原理进行深入探讨,包括任务管理(上下文切换、优先级继承)、进程间通信(信号量、消息队列、互斥锁)以及时间管理(定时器、延迟函数)。本书将基于FreeRTOS等主流RTOS内核的通用实现机制,讲解任务同步与互斥的陷阱与最佳实践。此外,对内存管理(如静态分配与动态内存池)的讨论,将揭示资源管理在嵌入式开发中的极端重要性。 第三部分:系统级软件与驱动程序设计 驱动程序是连接操作系统和具体硬件外设的桥梁。本部分将教授如何设计和实现高效、可靠的设备驱动。内容包括对中断服务程序(ISR)的编写规范、异步数据处理的策略,以及如何利用DMA(直接内存访问)机制来减轻CPU的负担。 在此基础上,我们将扩展至更为复杂的系统级软件概念。例如,文件系统在嵌入式设备中的应用(如FAT、JFFS2的简化模型),网络协议栈(TCP/IP基础、Socket编程在嵌入式环境中的适配),以及如何构建可靠的固件升级(OTA)机制。对低功耗设计、看门狗(Watchdog)的应用与配置,以及系统调试(JTAG/SWD接口、逻辑分析仪使用)的方法论,也将作为关键技能进行系统性介绍。 第四部分:现代嵌入式系统的高级主题 随着物联网(IoT)和边缘计算的兴起,嵌入式系统的能力边界正在不断拓宽。本部分将引入前沿的高级主题: 1. 人机交互(HMI)与图形界面:探讨嵌入式GUI框架(如LVGL)的设计理念,以及如何针对有限资源实现流畅的图形渲染。 2. 系统安全:从硬件信任根(RoT)到软件加密(TLS/SSL),探讨嵌入式设备面临的安全威胁及基础防护措施,如代码签名和安全启动流程。 3. 并行与分布式计算:介绍多核处理器(SMP/AMP)的编程模型,以及嵌入式人工智能(TinyML)在边缘侧的部署挑战与优化策略。 目标读者与学习收获 本书面向有一定C语言基础,并希望系统性掌握嵌入式系统开发流程的电子工程、计算机科学专业的学生、初级工程师或希望转向嵌入式领域的开发者。 通过学习本书,读者不仅能够理解微处理器如何执行指令,更重要的是,能够掌握在资源受限、实时性要求高的环境中,设计、调试和维护复杂系统的工程能力。本书强调的是对原理的深入理解和通用设计模式的掌握,而非对特定产品规格的死记硬背,确保所学知识具有长久的生命力。 ---

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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对于那些习惯于网络碎片化学习的现代读者而言,这本书提供了一种难得的“系统性”体验。它将计算机系统的各个模块——从最底层的时钟信号与时序控制,到总线仲裁机制,再到操作系统的基本调度原理——构建成了一个有机统一的整体。书中对于“时序”的强调尤其值得称道。很多教材将时序逻辑视为理所当然,但这本书花了大量的篇幅,以近乎物理学家的严谨态度,去解析触发器的工作原理、建立时间和保持时间的重要性,以及时钟偏斜(Clock Skew)对系统稳定性的致命影响。通过这种自底向上的构建,读者能真正理解为什么硬件工程师们对时序要求如此苛刻。它不是简单地列出各个模块的知识点,而是清晰地勾勒出数据流和控制流在整个系统中的流转路径,犹如一张精细的电路图被层层剥开,直至最核心的逻辑单元。这种完整性和结构性,是零散的在线教程难以企及的,它为建立一个坚固、可靠的知识体系提供了坚实的基础支撑。

评分☆☆☆☆☆

读完这本,我最大的感受是“脉络清晰,层层递进”。很多市面上的计算机原理书籍,往往在介绍内存管理时就显得捉襟见肘,要么过于理论化,要么干脆一笔带过,使得读者对虚拟内存和分页机制的理解停留在死记硬背的层面。但这本书的处理方式堪称典范。它先从物理内存的寻址限制入手,逐步引入MMU(内存管理单元)的角色,再通过大量的图示,细致地展示了地址转换的过程——从逻辑地址到线性地址,再到物理地址的映射,每一步的转换都配以精妙的图示和详尽的文字注解。书中甚至花了专门的章节讨论缓存一致性问题,这在同类书籍中是极其少见的深度。作者没有回避多核处理器带来的复杂性,而是用一种近乎“侦探小说”的叙事方式,引导读者去探究数据在不同CPU缓存之间同步的微妙机制,极大地拓展了我的视野,让我对现代操作系统的高效运行原理有了全新的认识。它不是简单地告知结果,而是陪伴读者一起经历“发现问题—分析问题—解决问题”的全过程,这种沉浸式的学习体验,远胜于死板的理论灌输。

评分☆☆☆☆☆

从文风上来说,这本书的作者无疑是一位极富激情的教育家。阅读过程中,我时常能感受到一种超越教材的温度。书中穿插了一些“技术野史”或“设计哲学”的小片段,比如讲述汇编语言设计者们在资源极度匮乏的年代所做的取舍与妥协,或者某个著名芯片设计团队在面对功耗与性能瓶颈时的激烈辩论。这些侧面的叙述,为冰冷的晶体管和逻辑门增添了人性化的色彩,让原本抽象的计算机体系结构变得鲜活起来。特别是关于指令集架构(ISA)的演进部分,作者采用了“对话体”的方式,仿佛是两位不同时代的工程师在探讨RISC与CISC的优劣,这种对比鲜明的呈现方式,使得复杂的权衡取舍变得直观易懂。我从未想过能在一本技术书籍中读出如此引人入胜的故事性,它有效地消解了初学者面对庞大知识体系时的畏惧感。这种润物细无声的引导,远比生硬的知识点罗列要高明得多,它激发的是读者探索“为什么”的好奇心,而非仅仅记住“是什么”。

评分☆☆☆☆☆

这部著作,尽管装帧朴素,初读之下,我原以为会是另一本枯燥乏味的教科书。然而,翻开扉页,一股清新的气息扑面而来。作者似乎深谙当代学习者的痛点,将原本晦涩难懂的数字逻辑与硬件接口知识,用一系列生动的比喻和贴近生活的实例巧妙地串联起来。书中对早期的8位机和16位机架构的追溯,并非简单的历史罗列,而是深入剖析了它们在特定历史阶段的技术局限与天才般的解决方案,让人在惊叹于先辈智慧的同时,也对现代计算机系统的演进有了更深刻的理解。尤其值得称道的是,作者在讲解CPU的流水线技术时,引入了工厂生产线的比喻,将时序逻辑和组合逻辑的差异描绘得淋漓尽致,即便是初次接触这些概念的读者,也能迅速建立起清晰的认知框架。对于那些渴望从“会用”电脑跨越到“理解”电脑的人来说,这本书无疑是打开新世界大门的钥匙,它没有急于求成地灌输最新的技术术语,而是花了大量篇幅打磨基础,确保根基扎实,这点在当前的快餐式技术书籍中实属难得。我尤其欣赏其严谨的逻辑推导过程,每一步公式的演变都有理有据,让人在跟随推导的过程中,自然而然地建立了对底层运作机制的敬畏感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性,可以说是超乎我的预期。我原本以为这是一本纯理论的参考书,但实际上,它在理论与实践的结合点上做得非常出色。例如,在讲解I/O设备交互时,作者并没有满足于介绍中断和DMA(直接内存访问)的概念,而是紧接着提供了如何在特定嵌入式平台(虽然书名没有提及具体平台,但其描述的接口标准具有普遍性)上实现简单字符设备驱动的伪代码框架。这种“所学即所用”的设计理念,极大地提升了学习的积极性。更让我惊喜的是,书中对于数据表示和编码的讨论极其深入,它不仅讲解了二进制、八进制、十六进制的转换,还花了大量的篇幅探讨了浮点数的IEEE 754标准背后的“舍入误差”是如何影响高精度计算的,并给出了如何通过特定的算法来规避这种误差的建议。这种关注细节、直指核心痛点的态度,使得这本书不仅仅是一本“原理书”,更像是一本可以随时翻阅的“工程实践指南”。它教会的不是代码的堆砌,而是思维的构建,这一点至关重要。

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