Pentium微机原理与接口技术

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出版者:清华大学出版社
作者:姚放吾
出品人:
页数:328
译者:
出版时间:2001-12-1
价格:25.00
装帧:平装(无盘)
isbn号码:9787302050414
丛书系列:
图书标签:
  • 微机原理
  • Pentium
  • 计算机组成原理
  • 接口技术
  • 汇编语言
  • 80x86
  • PC机
  • 硬件
  • 计算机体系结构
  • 数字电路
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具体描述

《 Pentium微机原理与接口技术 》 内容概要 本书系统深入地阐述了Pentium微处理器的核心原理、内部结构以及与之相关的接口技术。内容涵盖了Pentium处理器从基础的架构设计到高级的功能特性,以及如何通过各种接口与外部设备进行高效、可靠的通信。 核心内容 Pentium处理器架构深度解析: 流水线技术与超标量架构: 详细介绍了Pentium处理器如何通过多级流水线和并行执行指令来提升处理速度,包括指令预取、解码、执行、写回等各个阶段的工作原理。深入剖析了超标量架构的设计理念,解释了如何实现指令的乱序执行和重叠执行,以充分发挥处理器的并行处理能力。 缓存体系结构: 详尽讲解了Pentium处理器内部的L1、L2缓存的工作机制,包括缓存的组织方式(如组相联)、写策略(写回、写通)、缓存一致性协议(如MESI协议)等。分析了缓存命中率对系统性能的影响,以及优化缓存利用率的策略。 内存管理单元(MMU): 阐述了MMU在虚拟内存管理中的作用,包括页表的结构、地址转换过程、TLB(Translation Lookaside Buffer)的工作原理和性能优化。解释了如何通过MMU实现进程隔离、内存保护和高效的内存访问。 浮点运算单元(FPU): 详细介绍了Pentium处理器内嵌的FPU,包括其支持的指令集(如x87指令集)、寄存器结构以及浮点运算的实现细节。分析了FPU在科学计算、图形处理等领域的重要作用。 指令集架构(ISA): 深入剖析了Pentium处理器的指令集,包括通用寄存器、段寄存器、控制寄存器等。讲解了各种数据传输指令、算术逻辑指令、控制转移指令、字符串操作指令以及SIMD(Single Instruction, Multiple Data)指令的应用。 Pentium微机系统组成与工作流程: 系统总线结构: 详细介绍了Pentium微机系统中的地址总线、数据总线和控制总线的功能与工作原理。解释了总线仲裁、总线周期、总线事务等概念。 芯片组(Chipset)的角色: 阐述了芯片组在Pentium微机系统中的关键作用,包括内存控制器、I/O控制器、PCI控制器、IDE控制器等,以及它们如何协同工作以支持处理器的各项功能。 中断系统: 深入讲解了Pentium微机系统中的中断机制,包括中断请求(IRQ)、中断控制器(如PIC、APIC)、中断向量表(IVT)和中断服务程序的处理流程。分析了中断在响应外部事件和异常情况中的重要性。 DMA(Direct Memory Access)控制器: 阐述了DMA控制器的工作原理,以及它如何实现处理器与外设之间的数据块直接传输,从而减轻处理器的负担,提高系统效率。 关键接口技术详解: I/O端口映射与内存映射I/O: 详细讲解了两种不同的I/O设备访问方式,包括端口地址空间的分配、I/O指令(IN/OUT)的使用以及内存地址空间的映射方式。 通用串行总线(USB): 介绍了USB接口的架构、协议、设备类以及驱动程序的工作原理。阐述了USB在连接各种外部设备(如键盘、鼠标、打印机、存储设备)中的广泛应用。 集成驱动器电子(IDE)/ATA接口: 讲解了IDE接口的工作方式,包括主从盘配置、数据传输模式以及与硬盘、光驱等存储设备的数据交互。 PCI(Peripheral Component Interconnect)总线: 详细介绍了PCI总线的架构、信号线、事务类型、即插即用(PnP)机制以及如何连接高性能的外围设备。 ACPI(Advanced Configuration and Power Interface): 阐述了ACPI在电源管理、热管理和即插即用功能中的作用,以及它如何实现更精细化的系统配置和节能。 其他重要接口: 涵盖了如PS/2接口、串口(RS-232)、并口(Parallel Port)等传统接口技术,并分析了它们在特定应用场景下的使用。 学习目标 本书旨在帮助读者深入理解Pentium微处理器的底层运作原理,掌握微机系统的组成与工作方式,并能够熟练运用各种接口技术进行硬件设计、系统开发和故障诊断。无论您是计算机硬件工程师、嵌入式系统开发者,还是希望深入了解计算机底层技术的爱好者,本书都将为您提供坚实的基础和宝贵的知识。

作者简介

目录信息

第1章 微机基本工作原理
第2章 Pentium处理器的实地址方式
第3章 Pentium指令系统
第4章 汇编语言及其程序设计
第5章 Pentium处理器的保护方式
第6章 总线
第7章 存储器
第8章 输入输出和中断
第9章 接口技术
第10章 Pentium微机系统
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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我一直对计算机硬件的底层运作原理充满好奇,而《Pentium微机原理与接口技术》这本书,恰好满足了我这种求知欲。我最先吸引我的,是书中对 Pentium 处理器内部复杂结构和工作流程的细致描绘。作者从微架构的宏观层面入手,逐步深入到具体的执行单元、寄存器、指令流水线等细节。我特别赞赏书中关于“流水线”技术部分的比喻,它将一条条指令比作生产线上的产品,生动地展示了 CPU 如何通过并行处理来提高效率。书中还详细讲解了 Pentium 处理器在内存管理方面的特性,例如对分段和分页机制的介绍,这让我对操作系统如何管理内存有了更清晰的认识。在接口技术方面,这本书为我打开了一个全新的世界。我深入学习了各种 I/O 接口的工作原理,例如并行接口(LPT)、串行接口(COM)以及更早期的键盘接口等。书中对中断控制器(如 8259A)的工作原理及其中断向量表进行了详细的讲解,这让我明白了计算机是如何响应外部事件的。我还对书中关于 DMA(Direct Memory Access)控制器的介绍印象深刻,它揭示了 CPU 如何将数据传输的任务交给 DMA 控制器,从而实现更高效的数据传输,解放 CPU 的处理能力。书中还对各种定时器/计数器(如 8253/8254)的功能和应用进行了详细介绍,例如如何生成 PWM 信号、如何进行频率测量等。这本书的排版和图示设计都非常优秀,大量的流程图和硬件连接图,使得复杂的概念变得易于理解。

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这本书的扉页上印着《Pentium微机原理与接口技术》这几个大字,我早就对这个领域充满好奇,尤其是 Pentium 这个名字,仿佛自带一种技术力量的 aura,让人联想到那个PC时代蓬勃发展的浪潮。拿到这本书,我第一时间就被它厚实的份量和扎实的排版吸引了。打开第一页,扑面而来的不是枯燥的技术术语,而是一种循序渐进的引导,仿佛一位经验丰富的导师,耐心地将我领入门。从最基础的微处理器架构讲起,深入浅出地剖析了 Pentium 系列处理器是如何一步步演进,又是如何成为当时个人计算领域的核心驱动力。那些关于指令集、流水线、缓存机制的讲解,虽然在今天看来可能有些“古老”,但对于理解计算机底层是如何工作的,它们却是不可或缺的基石。作者并没有止步于理论的堆砌,而是通过大量的图示和表格,将抽象的概念具象化,让我这个非计算机科班出身的读者也能逐步理解其中的逻辑。尤其是关于接口技术的部分,书中对各种 I/O 接口的详细介绍,从早期的串行、并行接口,到后来的 USB、PCI 等,都进行了深入的解析。我尤其对书中关于中断处理和 DMA 控制的讲解印象深刻,这就像是揭开了计算机与外部设备之间通信的神秘面纱,让我了解到硬件之间是如何高效协作的。整本书的语言风格偏向严谨而不失亲和力,对于一些关键概念,作者会反复强调,并给出不同的解释角度,力求让读者彻底理解。这本书不仅仅是一本技术手册,更像是为我打开了一扇通往计算机硬件世界的大门,让我看到了那个时代工程师们是如何用智慧和汗水,将一块块硅片变成驱动世界运转的强大引擎。

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翻开《Pentium微机原理与接口技术》,我首先被其详尽的章节划分所吸引,这预示着内容的深度和广度。书中的结构安排极具条理性,从对 Pentium 处理器微架构的宏观介绍,到对特定指令集及其执行过程的微观剖析,层层递进,逻辑清晰。我特别赞赏作者在讲解流水线技术时所采用的比喻,生动形象地描绘了指令的并行处理过程,让复杂的技术原理变得易于理解。对于缓存(Cache)的讲解,书中详细阐述了不同级别的缓存是如何协同工作,如何通过局部性原理来提升数据访问速度,这对于理解现代计算机性能的关键因素至关重要。接着,书中深入到总线接口技术,详细介绍了数据总线、地址总线和控制总线的概念及其在系统中的作用。我对书中关于 ISA、EISA、PCI 等总线标准的介绍尤为感兴趣,这些早期的总线技术为后来的高速总线发展奠定了基础。特别是对 PCI 总线的讲解,书中不仅阐述了其架构和工作原理,还涉及了其信号时序和仲裁机制,让我对硬件设备是如何通过这个“高速公路”进行数据交换有了更深的认识。书中还花费了大量篇幅介绍各种外围设备接口,比如并行接口(Centronics)、串行接口(RS-232)、键盘接口、鼠标接口等,并提供了相应的编程实例,这对于我理解如何通过软件控制硬件提供了宝贵的实践指导。书中的附录部分,包含了各种寄存器的定义和功能说明,以及一些重要的硬件规格参数,这些都是在实际应用中不可或缺的参考资料。总的来说,这本书在理论深度和实践指导性上都做得相当出色,为我系统地学习微机原理和接口技术提供了一个坚实的基础。

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《Pentium微机原理与接口技术》这本书,从封面设计到内容编排,都透露出一种经典技术著作的气息。我最先被吸引的是书中对 Pentium 处理器核心技术原理的阐述。作者通过深入浅出的方式,解析了 Pentium 处理器在那个时代所引入的众多创新,例如超流水线(Super Pipeline)技术、动态执行(Dynamic Execution)以及多级缓存(Multi-level Cache)等。我尤其对书中关于“动态执行”部分的讲解印象深刻,它解释了 CPU 如何打破指令的顺序依赖,通过乱序执行来提高效率,这在我看来是 CPU 性能飞跃的关键。书中还详细介绍了 Pentium 处理器家族的不同型号(如 Pentium Pro、Pentium II、Pentium III)在架构上的演进和改进,这使得我对硬件技术的快速发展有了一个直观的认识。在接口技术方面,书中对各种外围设备接口的标准和协议进行了详尽的介绍。我非常感兴趣的是书中关于 PCI(Peripheral Component Interconnect)总线的详细讲解,它不仅解释了 PCI 总线的架构、数据传输方式,还深入到其配置空间、仲裁机制以及中断处理等方面,让我理解了高性能外围设备是如何高效接入系统的。此外,书中还对 USB(Universal Serial Bus)接口的早期版本进行了介绍,包括其连接方式、设备类型以及通信协议,这让我看到了通用接口的未来发展方向。书中对各种中断控制器(如 PIC、APIC)的工作原理、中断向量表以及中断处理流程的讲解,也让我对计算机如何响应外部事件有了更深的认识。这本书的语言风格严谨而清晰,大量的数据表格和硬件时序图,为理解复杂的技术细节提供了有力的支持。

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《Pentium微机原理与接口技术》这本书,在我阅读的过程中,就像打开了一扇通往计算机硬件底层世界的大门。我最先被吸引的是书中对 Pentium 处理器核心技术原理的详尽解析。作者从微架构的宏观层面入手,深入到处理器内部的各个组成部分,例如控制单元、算术逻辑单元(ALU)、寄存器文件等。我尤其喜欢书中关于“流水线”技术部分的比喻,它将一条条指令比作生产线上的产品,生动地展示了 CPU 如何通过并行处理来提高效率。书中还详细讲解了 Pentium 处理器所采用的乱序执行(Out-of-Order Execution)技术,以及分支预测(Branch Prediction)机制,这些都是提升 CPU 效率的关键技术。在接口技术方面,这本书为我提供了丰富的知识。我深入学习了各种 I/O 接口的工作原理,例如并行接口(LPT)、串行接口(COM)以及更早期的键盘接口等。书中对中断控制器(如 8259A)的工作原理及其中断向量表进行了详细的讲解,这让我明白了计算机是如何响应外部事件的。此外,书中对 DMA(Direct Memory Access)控制器的介绍也让我受益匪浅,它揭示了 CPU 如何将数据传输的任务交给 DMA 控制器,从而实现更高效的数据传输,解放 CPU 的处理能力。书中对定时器/计数器(如 8253/8254)的详细介绍,也让我了解了它们在系统中的各种应用,例如产生周期性中断、测量外部事件频率等。这本书的排版和图示设计都非常出色,大量的流程图和硬件连接图,使得复杂的概念变得易于理解。

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拿到《Pentium微机原理与接口技术》这本书,首先映入眼帘的是其详尽的目录,这已经预示了它将是一本内容全面、结构严谨的专业书籍。我尤其被书中关于 Pentium 处理器内部的“核心”部分所吸引。作者并没有停留在泛泛而谈的层面,而是深入到处理器的微架构细节,例如其执行单元的划分、寄存器文件、算术逻辑单元(ALU)的设计,以及浮点运算单元(FPU)的工作原理。书中对寄存器组的详细描述,以及各种通用寄存器、段寄存器、标志寄存器的功能和用途,都让我对 CPU 的内部状态有了更清晰的认识。在接口技术方面,书中对各种通用输入输出(I/O)端口的介绍,从基础的输入输出端口地址映射,到对各种控制器(如键盘控制器、鼠标控制器、显示控制器)的详细解析,都让我对硬件设备如何与 CPU 进行通信有了深刻的理解。我特别喜欢书中关于 DMA(Direct Memory Access)控制器工作原理的讲解,它揭示了 CPU 如何将数据传输的任务交给 DMA 控制器,从而解放 CPU 的处理能力,实现更高效的数据传输。书中还对各种定时器/计数器的功能进行了详细介绍,包括它们如何产生周期性信号、如何进行事件计数,以及它们在系统中的应用。此外,书中对存储器管理单元(MMU)和页表机制的讲解,也让我对虚拟内存的实现有了初步的了解。这本书的排版和印刷质量都非常出色,大量的示意图和表格清晰地展示了复杂的电路和数据流,为学习过程提供了极大的便利。

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《Pentium微机原理与接口技术》这本书,在我翻阅的过程中,逐渐展现出其深厚的学术底蕴和丰富的实践价值。我最先被吸引的是书中对 Pentium 处理器核心技术的讲解。作者通过对指令集架构(ISA)、微架构(Microarchitecture)、内存管理单元(MMU)、以及各种优化技术(如流水线、乱序执行、分支预测)的深入剖析,为我揭示了 Pentium 处理器是如何在那个时代实现强大的计算能力的。我尤其喜欢书中关于“超标量”(Superscalar)架构的详细描述,它让我明白了 CPU 如何同时执行多条指令,从而大幅提升了运算速度。书中还对 Pentium 处理器家族在不同版本中的演进和改进进行了梳理,这让我对硬件技术的迭代和发展有了更清晰的认识。在接口技术方面,这本书为我提供了系统性的知识。我深入学习了各种外围设备接口的标准和工作原理,例如串行接口(RS-232)、并行接口(Centronics),以及后来的 USB 接口。书中对中断控制器(如 8259A)的详细讲解,包括其工作模式、中断优先级、以及中断嵌套的处理方式,让我对计算机如何响应外部事件有了更深刻的理解。此外,书中对 DMA(Direct Memory Access)控制器的介绍也让我受益匪浅,它解释了 CPU 如何将数据传输任务交给 DMA 控制器,从而实现更高效的数据传输,解放 CPU 的处理能力。书中对定时器/计数器(如 8253/8254)的详细介绍,也让我了解了它们在系统中的各种应用,例如产生周期性中断、测量外部事件频率等。这本书的语言风格严谨而清晰,大量的图示和表格,为理解复杂的技术细节提供了有力的支持。

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《Pentium微机原理与接口技术》这本书,就像一本厚重的技术百科全书,每一页都充满了信息量。我最先被吸引的是书中对 Pentium 处理器内部工作机制的详尽描述。从其核心的超标量架构、乱序执行、分支预测等高级特性,到对每条指令如何在流水线中被分解、执行、写回的细致分析,都让我对处理器的强大能力有了全新的认识。我特别喜欢书中关于“分支预测”部分的讲解,作者用生动的例子说明了 CPU 如何“猜测”程序的执行路径,以及这种预测对于性能提升的巨大作用。这不仅仅是理论上的描述,书中还通过流程图和状态图,将这些抽象的概念可视化,让我更容易理解。在接口技术方面,书中对各种硬件接口的介绍,从基本的 I/O 端口映射到内存映射,再到各种控制器(如中断控制器、定时器、DMA 控制器)的工作原理,都进行了深入浅出的阐述。我对于中断处理机制的讲解印象尤为深刻,书中详细介绍了中断请求、中断向量、中断服务程序的执行流程,让我明白了计算机是如何响应外部事件的。此外,书中对各种存储器接口,如 DRAM、SRAM、ROM 的连接方式和读写时序也进行了详细的介绍。在阅读过程中,我发现书中不仅提供了原理性的讲解,还穿插了一些实际的应用场景和案例,这使得学习过程更加生动有趣。书中的语言风格严谨而不失生动,大量的图表和代码片段的配合,让复杂的计算机原理变得触手可及。这本书不仅让我对 Pentium 时代的微机技术有了系统的认识,也为我理解现代计算机的底层运作提供了宝贵的知识储备。

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《Pentium微机原理与接口技术》这本书,是我在探索微机原理道路上的一本重要读物。从拿到书的那一刻起,我就被其内容所吸引。书中对 Pentium 处理器核心架构的讲解,深入到了处理器内部的各个组成部分,例如控制单元、算术逻辑单元(ALU)、寄存器文件等。我尤其喜欢书中关于“超标量”(Superscalar)架构的解释,它让我明白了 Pentium 处理器是如何通过同时执行多条指令来大幅提升性能的。书中还详细介绍了 Pentium 处理器所采用的乱序执行(Out-of-Order Execution)技术,以及分支预测(Branch Prediction)机制,这些都是提升 CPU 效率的关键技术。在接口技术方面,这本书为我提供了丰富的知识。我深入学习了各种外围设备接口的标准和工作原理,例如早期的串行接口(RS-232)和并行接口(Centronics),以及后来的 USB 接口。书中对中断控制器(如 8259A)的详细讲解,包括其工作模式、中断优先级以及中断嵌套的处理方式,让我对计算机如何响应外部事件有了更深刻的理解。此外,我还对书中关于 DMA(Direct Memory Access)控制器的工作原理和应用进行了深入的学习,它揭示了 CPU 如何将数据传输的任务交给 DMA 控制器,从而实现更高效的数据传输。书中还对各种存储器接口,如 DRAM 和 SRAM 的连接方式和读写时序进行了详细的介绍,这对于理解计算机系统的内存结构至关重要。这本书的语言风格严谨而清晰,大量的图示和表格,为理解复杂的技术细节提供了有力的支持。

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《Pentium微机原理与接口技术》这本书,就像一本穿越时空的宝藏,让我得以一窥微机时代的辉煌。我最先吸引我的是书中对 Pentium 处理器内部工作机制的详尽解析。作者不仅仅是罗列技术名词,而是通过对指令集架构(ISA)、微架构(Microarchitecture)、缓存(Cache)以及流水线(Pipeline)等关键概念的深入剖析,让我对 CPU 的核心能力有了全新的认知。我尤其对书中关于“分支预测”部分的讲解印象深刻,它生动地描绘了 CPU 如何“预判”程序的执行路径,以最大限度地减少流水线停顿,从而提升执行效率。书中还详细介绍了 Pentium 处理器是如何实现超标量(Superscalar)和乱序执行(Out-of-Order Execution)的,这些都是当时 CPU 性能飞跃的标志性技术。在接口技术方面,这本书为我打开了一个更广阔的视角。我学习了各种硬件接口的标准和工作原理,从最基础的 I/O 端口到后来的 ISA、PCI 总线。书中对中断处理的讲解非常到位,详细介绍了中断请求、中断向量、中断服务程序的执行流程,以及中断优先级和中断嵌套的处理方式。此外,书中对 DMA(Direct Memory Access)控制器的介绍也让我受益匪浅,它解释了 CPU 如何将数据传输任务交给 DMA 控制器,从而实现更高效的数据传输。书中对定时器/计数器(如 8253/8254)的详细介绍,也让我了解了它们在系统中的各种应用,例如产生周期性中断、测量外部事件频率等。这本书的排版和图示设计都非常出色,大量的流程图和硬件连接图,使得复杂的概念变得易于理解。

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