微机原理与接口技术

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出版者:机械工业出版社
作者:黄战华编
出品人:
页数:224
译者:
出版时间:2001年1月1日
价格:22.0
装帧:平装
isbn号码:9787111083795
丛书系列:
图书标签:
  • 微机原理
  • 计算机组成原理
  • 接口技术
  • 汇编语言
  • 8086
  • 微处理器
  • 数字电路
  • 计算机硬件
  • 嵌入式系统
  • 单片机
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具体描述

本书以INTEL 80X86系理微机为主要对象,全面深入的阐述了微机原理、微机接口技术的原理、应用设计技术和实验方法。其内容包括微机接口技术基础、微机系统接口设备和微机专用扩展技术,涵盖了微机总线技术、I/O接口技术、内存技术、中断技术、DMA技术、并行接口技术、专用接口芯片、串行通信接口技术、A/D和D/A接口技术等内容。同时还介绍了人机接口设备、软件设计调试、接口设计实验技术和最新器件及设备的发展动态。

本书以“原理与应用相结合、硬件与软件相结合”的原则,知识起点适度、结构层次合理、内容实用易懂、适用范围广,不仅适用于高职高专系列教材,而且适用于非计算机专业本科、研究生系列教材,也是有关工程技术人员的理想参考书。

《嵌入式系统设计与实践》 本书并非探讨微处理器的工作原理、汇编语言编程或硬件接口的详细规范。相反,它将带领读者深入探索构建现代嵌入式系统的核心理念、关键技术以及实际开发流程。本书的目标是为那些希望从概念走向实际应用、掌握将硬件与软件巧妙融合以解决复杂工程问题的开发者提供一套系统而全面的指南。 内容梗概: 本书从嵌入式系统的定义与分类入手,首先清晰界定何为嵌入式系统,并根据其应用领域、处理器架构、实时性要求等不同维度进行分类阐述,帮助读者建立对嵌入式系统整体的认知框架。我们将讨论从简单的单片机控制系统到复杂的实时操作系统(RTOS)驱动的多核处理器系统,理解它们各自的特点和适用场景。 接着,本书着重于嵌入式系统架构设计。我们将详细分析嵌入式系统的典型组成部分,包括微控制器(MCU)、微处理器(MPU)、存储器(RAM, ROM, Flash)、输入/输出(I/O)设备、通信接口(如UART, SPI, I2C, USB, Ethernet)以及相关的外围电路。在此基础上,我们将探讨不同的架构模式,例如冯·诺依曼结构和哈佛结构在嵌入式设计中的应用,以及如何根据项目需求选择最合适的系统级架构。 软件开发方法与工具链是本书的另一重要组成部分。我们不会深入讲解汇编语言,而是聚焦于嵌入式C语言的特性及其在资源受限环境下的高效应用。本书将介绍嵌入式软件开发的整个生命周期,包括需求分析、系统设计、编码实现、调试以及测试。我们将详细介绍交叉编译、链接以及调试等关键环节,并推荐和介绍常用的集成开发环境(IDE)、编译器、调试器(如GDB)以及仿真工具,帮助读者构建高效的开发流程。 实时操作系统(RTOS)在现代嵌入式系统中扮演着至关重要的角色。本书将深入剖析RTOS的核心概念,包括任务管理、任务调度(如优先级调度、时间片轮转)、进程间通信(IPC)机制(如信号量、互斥锁、消息队列)、中断处理以及内存管理。我们将以一个或多个主流RTOS(如FreeRTOS, RT-Thread)为例,通过实际代码示例演示如何利用RTOS来管理并发任务,实现系统的实时响应和高可靠性。 嵌入式系统通信与网络是连接独立嵌入式设备并构建互联系统的关键。本书将涵盖嵌入式系统常用的通信协议,包括串行通信(UART)、同步串行通信(SPI)、I2C总线通信,以及更高级的USB、Ethernet和无线通信协议(如Wi-Fi, Bluetooth, LoRa)。我们将重点介绍这些协议的工作原理、数据传输方式以及在嵌入式系统中的具体实现和应用。此外,对于物联网(IoT)应用,本书还将介绍MQTT、CoAP等轻量级通信协议,以及云平台的数据交互方式。 嵌入式系统测试与优化是确保系统质量和性能的关键步骤。我们将讨论单元测试、集成测试和系统测试的方法,并介绍嵌入式系统常用的测试技术,如基于仿真器的测试、基于硬件在环(HIL)的测试。同时,本书也将探讨嵌入式系统的性能优化策略,包括代码优化、内存优化、功耗优化以及实时性优化,帮助读者打造高效、稳定、可靠的嵌入式产品。 实践案例分析是本书的亮点。我们将通过一系列精心设计的实际项目案例,将前面章节介绍的理论知识付诸实践。这些案例将涵盖不同应用领域,例如智能家居控制、工业自动化、医疗设备以及消费电子产品。每个案例都将详细展示从系统需求分析、硬件选型、软件设计到最终实现的完整过程,并提供可运行的代码示例和详细的设计说明,让读者能够深入理解嵌入式系统设计的实践方法。 本书旨在帮助读者: 掌握嵌入式系统设计的基本原理和方法。 理解不同嵌入式处理器和微控制器的特点。 熟练使用嵌入式C语言进行软件开发。 掌握实时操作系统(RTOS)的核心概念和应用。 了解嵌入式系统常用的通信协议和网络技术。 学会嵌入式系统的测试、调试与优化技巧。 通过实际案例提升嵌入式系统开发能力。 适合读者: 本书适合计算机科学、电子工程、自动化等相关专业的学生,以及希望进入嵌入式开发领域或提升嵌入式系统开发技能的工程师和技术爱好者。阅读本书需要具备一定的C语言基础和基本的数字电路知识。

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读后感

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用户评价

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这本书的编排设计堪称完美,每一章节的过渡都十分自然流畅。作者在讲解中断系统时,那种层层剥茧的分析方式,让我对中断的产生、向量地址、中断响应和中断返回等过程有了透彻的理解。我之前总觉得中断是一个神秘而难以捉摸的概念,但通过这本书的学习,我发现它实际上是计算机系统实现高效工作的关键机制。书中对中断控制器的工作原理进行了非常细致的描绘,包括中断优先级、中断屏蔽等,这些细节的处理,让整个中断系统在我脑海中变得立体而鲜活。此外,书中的输入输出(I/O)设备接口部分,也给了我极大的启发。无论是键盘、显示器,还是更复杂的存储设备,这本书都详细讲解了它们与微处理器之间是如何通过接口进行通信的。我尤其喜欢书中对于DMA(直接内存访问)的介绍,这是一种能够极大提升系统效率的技术,作者的讲解清晰易懂,让我对如何优化数据传输有了新的认识。

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这本书就像一个巨大的知识宝库,每一页都蕴含着深厚的学问。我翻开它,首先映入眼帘的是一系列令人着迷的概念,它们层层递进,从最基础的门电路逻辑,到复杂的CPU架构,再到精妙的内存管理,每一个环节都梳理得清晰明了。作者的功力可见一斑,他用一种极其生动且富有条理的方式,将原本可能枯燥晦涩的技术语言,转化为易于理解的文字。我特别喜欢书中对具体硬件操作的描述,那些关于寄存器、总线、中断的讲解,仿佛让我亲手操作那些微小的电子元件,感受它们的运作原理。书中还穿插了大量的图示和流程图,这些视觉化的辅助工具,极大地降低了理解的门槛,让我能够更直观地把握复杂的系统设计。更让我惊喜的是,书中不仅仅停留在理论层面,还结合了大量的实例分析,通过对不同微处理器型号的剖析,以及它们在实际应用中的接口设计,让我对理论知识有了更深刻的认识,也为我今后的实践打下了坚实的基础。我还会定期翻阅其中的一些章节,每一次重读,都能有新的感悟和理解,这无疑是一本值得反复品味、受益终生的佳作。

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这本书的作者拥有深厚的理论功底和丰富的实践经验,这使得他在讲解微机原理和接口技术时,能够游刃有余。我特别喜欢书中对于总线仲裁和总线控制的阐述,让我了解了在多设备共享总线时,如何避免冲突,保证数据的有序传输。书中对各种外围芯片的介绍,也让我对构建一个完整的微机系统有了更全面的认识,例如定时器/计数器的应用,它可以用于生成延时、脉冲信号,甚至是作为看门狗定时器来保证系统的稳定性。我还在书中学习了如何利用键盘接口来读取用户的输入,以及如何通过显示器接口来输出信息。这些看似简单的操作,背后却涉及着复杂的硬件连接和软件控制。这本书让我不仅理解了“是什么”,更重要的是理解了“为什么”以及“如何做”。

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这本书对于我这样初学者来说,简直是及时雨。作者在讲解编程模型时,并没有直接抛出晦涩的汇编语言,而是先从通用寄存器、程序计数器、堆栈指针等概念入手,循序渐进。我特别喜欢书中关于各种寻址方式的分析,无论是立即寻址、直接寻址,还是寄存器间接寻址,作者都通过生动的例子进行了说明,让我能够深刻理解CPU是如何根据指令找到数据的。在接口部分,书中对各种I/O端口的配置和使用方法也进行了非常具体的指导。我尝试着跟着书中的例子,用汇编语言控制LED闪烁,用端口读取按键状态,每一步都充满了成就感。而且,书中还介绍了一些常用的外围芯片,如定时器/计数器、中断控制器等,以及如何将它们与微处理器连接和使用,这为我今后的硬件设计打下了坚实的基础。

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这本书的文字功底非常扎实,作者用一种引人入胜的方式,将复杂的微机原理和接口技术娓娓道来。我尤其欣赏他对于CPU执行指令的深入分析,从指令的编码,到执行过程中的数据流和控制流,都描绘得细致入微。书中关于存储器映射I/O和端口映射I/O的对比分析,让我对两种不同的I/O访问方式有了清晰的认识,并了解了它们各自的优缺点。在接口技术方面,书中对串口通信(如RS-232)的讲解,也非常到位,包括波特率、数据位、校验位等参数的设置,以及如何使用软件来实现数据的发送和接收。我尝试着跟着书中的例子,用串口与另一台计算机进行通信,体验了数据在网络中传输的乐趣。这本书不仅教会了我知识,更教会了我学习方法。

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这本书的作者是一位真正的技术大师,他对微机原理的理解可以说达到了炉火纯青的地步。在讲解CPU的工作流程时,他将取指令、译码、执行、写回等过程描绘得栩栩如生,让我仿佛置身于CPU的内部,亲眼目睹着每一条指令的诞生与消亡。书中对于并行接口和串行接口的详细阐述,也极大地拓宽了我的视野。我了解了不同接口在数据传输速率、连接方式以及应用场景上的区别,并学习了如何通过软件来配置和控制这些接口。特别是在介绍中断处理时,作者用一种非常有条理的方式,解释了中断向量表、中断服务程序等关键概念,让我对如何高效地响应外部事件有了清晰的认识。这本书不仅是理论的讲解,更是一种思维方式的引导,让我学会如何从整体上把握计算机系统。

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每次打开这本书,都能感受到作者对微机原理的热爱和深入研究。他对于CPU内部结构的讲解,从指令流水线、缓存机制,到各种控制信号的生成,都描绘得细致入微。我从未想过一个微处理器内部可以如此复杂且精妙,仿佛是一个小型而高效的自动化工厂。书中对总线结构和协议的论述,也让我对计算机内部信息传递的“高速公路”有了更深的理解,了解了不同总线在速度、宽度和功能上的差异。最令我印象深刻的是,书中对存储器接口的详细介绍,包括ROM、RAM以及各种存储设备的连接方式和读写时序。这些内容对于理解计算机的整体架构至关重要。我发现,很多看似独立的硬件组件,在书中都得到了统一的解释,它们之间通过接口和总线紧密相连,共同构建了一个有机的整体。这种全局性的视角,帮助我更好地理解计算机系统的运作。

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这本书的内容涵盖范围非常广,从最基础的二进制数表示,到复杂的CPU内部结构,再到各种常用的接口技术,无所不包。我特别喜欢书中对时序分析的讲解,那详细的时序图和时序描述,让我对数据在总线上的传输过程有了非常直观的理解。我之前总是觉得时序控制是一个很抽象的概念,但通过这本书的学习,我发现它实际上是保证计算机正常工作的关键。在接口技术方面,书中对键盘、显示器、打印机等常用设备是如何通过接口与微处理器通信的,进行了深入的剖析。我还在书中学习了如何使用通用I/O端口来实现简单的输入输出,以及如何利用定时器/计数器来生成精确的时间信号。这些内容让我对硬件编程产生了浓厚的兴趣,并激发了我进一步探索的欲望。

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这本书就像一本通往计算机底层世界的指南。作者在讲解CPU的工作原理时,从其核心的运算逻辑单元(ALU)到控制单元,都进行了非常详尽的介绍,让我对CPU是如何进行算术和逻辑运算有了深刻的理解。书中对内存管理单元(MMU)的描述,虽然可能对我而言稍显深入,但其背后所蕴含的地址转换、内存保护等概念,却让我对现代计算机如何高效管理内存有了初步的认识。在接口技术方面,书中对中断控制器的讲解,是我学习的重点。我了解了中断请求、中断向量、中断优先级等概念,并学会了如何编写中断服务程序来处理外部事件。这让我明白了计算机是如何在不阻塞主程序运行的情况下,及时响应外部信号的。这本书的价值在于,它不仅提供了知识,更开启了我对计算机系统更深层次探索的兴趣。

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读完这本书,我感觉自己仿佛被拉进了一个全新的技术世界。作者在介绍微处理器的工作原理时,并没有采用那种枯燥的陈述方式,而是通过一个个生动的比喻和深入浅出的讲解,将复杂的概念变得异常清晰。我尤其欣赏他对于指令集架构的阐述,从指令的格式、寻址方式,到各种运算指令的意义,都进行了详尽的分析。这让我对计算机是如何执行命令有了前所未有的理解。在接口技术方面,这本书更是我的“救星”。过去我一直对各种接口(如并行接口、串行接口、定时器/计数器接口等)感到困惑,不知道它们是如何工作的,也不知道如何进行编程控制。但这本书逐一攻破了我这些难点,它不仅介绍了接口的硬件结构,更重要的是,它详细讲解了如何通过软件来控制这些接口,实现与外部设备的交互。书中提供的那些代码示例,简洁而高效,让我能够快速上手,并将理论知识转化为实际操作。我甚至可以想象,未来在开发嵌入式系统时,这本书将成为我不可或缺的参考资料。

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