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出版者:中南大学出版社(中南工业大学)

作者:

出品人:

页数:254

译者:

出版时间:2003-8

价格:21.00元

装帧:

isbn号码:9787810615587

丛书系列:

图书标签:

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• 基础电子

《微机原理与接口技术实用指南》图书简介 导言：数字时代的基石与实践桥梁 在当今飞速发展的电子信息技术领域，微型计算机系统（Microcomputer System）无疑是核心驱动力之一。从嵌入式设备到复杂的工业控制，从智能家居到物联网应用，其底层逻辑和实现机制都离不开对微机原理的深刻理解和对接口技术的熟练掌握。然而，许多理论教材往往停留在抽象的指令集和寄存器层面，使得初学者难以将理论知识有效地转化为实际应用能力。 《微机原理与接口技术实用指南》正是在这样的背景下应运而生。本书旨在架起一座连接微机底层理论与实际工程应用的坚实桥梁。我们摒弃了不切实际的纯理论堆砌，而是聚焦于最常用、最具有工程实用价值的微处理器体系结构，特别是8086/8088系列（作为理解现代x86架构的经典入口）以及现代主流的嵌入式控制器（如ARM Cortex-M系列的基础概念引入），并以大量的实践案例和实验指导为支撑，确保读者不仅“知道”而且能够“做到”。 第一部分：微机系统的核心架构与指令系统 本部分是理解一切后续应用的基础。我们不只是罗列寄存器名称，而是深入剖析它们在CPU执行周期中的动态作用。 1. 8086/8088微处理器体系结构深度解析： 核心概念的具象化：详细讲解分段机制。如何通过段寄存器（CS, DS, SS, ES）与偏移地址组合成20位的物理地址，这是理解内存管理的关键。我们将用图示和动态追踪的编程示例，清晰展示“段基址×16 + 偏移量”的计算过程，避免了传统教材中常出现的混淆。 执行单元与总线接口单元（EU与BIU）的协同工作：深入探讨预取队列（Prefetch Queue）的工作原理及其对指令执行效率的影响。理解BIU如何负责地址生成、总线请求与总线仲裁，这对于掌握总线周期和时序控制至关重要。 标志寄存器（Flag Register）的实战意义：不仅仅是区分进位、零标志等状态位，更重要的是展示如何在条件跳转指令（如JZ, JNE, JC等）中利用这些标志位构建复杂的程序逻辑流程。 2. 汇编语言与指令系统精讲： 指令集分类与功能映射：系统地介绍数据传输指令、算术逻辑指令、控制转移指令以及字符串处理指令。我们强调指令的“副作用”——例如，哪些指令会影响标志位。 寻址方式的实用性对比：详细对比立即数寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、变址寻址及相对寻址的效率和适用场景。通过对比计算内存访问次数和执行速度，帮助读者选择最高效的寻址方式。 过程与宏的工程化应用：重点讲解过程调用机制（CALL/RET）中堆栈的使用（SS和SP的配合），以及如何利用宏定义简化重复代码段的编写，提升代码的可维护性。 第二部分：内存与I/O接口技术实践 微处理器只有与外部世界交互才能体现其价值。本部分聚焦于如何高效、可靠地连接存储器和外部设备。 1. 存储器映射与组织： RAM与ROM的连接原理：详细讲解如何通过地址译码逻辑（如74系列逻辑门或可编程逻辑器件PLD）来分配和访问不同容量的静态RAM（SRAM）和只读存储器（ROM）。我们将提供具体的硬件连接实例，包括片选（$overline{CS}$）、读/写控制（$overline{RD}$/$overline{WR}$）信号的时序要求。 动态RAM（DRAM）刷新机制简介：针对现代系统基础的DRAM访问原理，简要介绍刷新控制器的作用，帮助读者建立现代内存子系统概念。 2. 可编程并行接口（PPI）——8255A详解与应用： 8255A作为经典的并行I/O控制器，是理解所有并行数据传输基础的绝佳模型。 三种工作模式的实践操作：详细阐述模式0（基本I/O）、模式1（选通/应答I/O）和模式2（双向I/O）的编程实现。通过实例，如构建一个LED显示接口或一个简单的键盘输入系统，读者将亲手配置I/O端口方向和控制信号。 I/O端口的读写控制：清晰区分端口的“读操作”和“写操作”在汇编语言层面是如何通过特定的指令（如IN/OUT）和8255A内部的控制字来实现的。 3. 中断系统的原理与实践： 中断响应流程的完整剖析：从硬件触发（如外部设备请求）到CPU响应，经过中断向量表的查找、PC/SP的自动保存，直到中断服务程序的执行和返回（IRET）。 8259A可编程中断控制器（PIC）：深入讲解中断的优先级管理、链式中断（Daisy-Chaining）的机制，以及如何通过软件编程实现中断屏蔽和查询。我们将提供一个实例：如何处理来自两个不同外部设备的异步请求。 第三部分：串行通信与定时/计数器的应用 现代系统离不开可靠的数据传输和精确的时间控制。 1. 定时/计数器芯片（如8253/8254）的精妙设计： 模式详解与频率合成：全面介绍8253/8254的六种工作模式，重点讲解模式2（方波发生器）和模式3（方波产生），以及如何通过写入控制字来设置分频初值，实现精确的定时或脉冲输出。 计数器的实践案例：演示如何利用定时器产生精确波特率的串行时钟信号，或用于软件延时的精确替代方案。 2. 串行通信接口技术（UART/8250/16550）： RS-232标准概述：简要介绍电气标准与通信约定。 异步串行通信的编程控制：重点讲解如何通过配置UART的波特率发生器（分频系数）、数据位、奇偶校验位和停止位。通过读写数据缓冲寄存器（RBR/THR）和状态寄存器（LSR），实现与PC的稳定数据交换。 第四部分：总线结构与现代嵌入式系统的概念过渡 为了连接经典与现代，本部分探讨了系统总线的结构，并为读者过渡到ARM等现代体系结构打下概念基础。 系统总线的三大要素：地址总线、数据总线和控制总线的物理连接与逻辑功能。 总线仲裁与时序控制：简要介绍如何解决多主设备（如DMA控制器与CPU）对总线的竞争访问。 从并行到嵌入式：讨论从传统ISA总线结构到片上系统（SoC）的概念演进，指出中断、DMA和内存映射I/O在现代嵌入式系统中的继承和发展，为后续学习更高级的处理器架构做好铺垫。 本书特色与读者对象 本书的编写遵循“理论指导实践，实践深化理论”的原则。每个章节后都附有详细的实验步骤和预期的结果分析。所有代码示例均经过严格测试，并提供了必要的硬件连接说明。 本书适合于： 1. 电子信息工程、自动化、计算机科学与技术等专业的本科生和高职高专学生。 2. 需要从理论层面理解和掌握嵌入式系统底层工作机制的工程师。 3. 希望通过实际操作掌握微机接口编程技能的自学者。 通过本书的学习，读者将不仅掌握8086汇编语言和接口芯片的工作原理，更重要的是，将建立起完整的微机系统设计思维框架，为后续深入学习操作系统、硬件设计和嵌入式软件开发奠定坚实的基础。

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这本书的语言风格极其晦涩难懂，行文之间充斥着大量陈旧的、不常用的专业术语，使得本应是入门级的学习过程，硬生生地被抬高到了一个令人望而却步的高度。作者似乎没有意识到，面对一个全新的领域，清晰、简洁的表达是多么重要。很多关键概念的引入，都是在没有充分铺垫的情况下突然抛出的，读者需要花费大量的精力去反复琢磨作者究竟想表达什么意思，甚至需要去查阅其他更基础的参考资料来辅助理解。举个例子，讲解某一个晶体管的工作模式时，可以有无数种更直观的描述方式，但这本书偏偏选择了最迂回、最拗口的那一种。这种“故作高深”的写作态度，极大地打击了学习的积极性。一本好的教程，应该像一位耐心的老师，引导学生逐步深入；而这本书，却像一位不耐烦的专家，急切地想把你推进深水区，结果往往是让人呛水呛得够呛。

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这本书在逻辑结构和知识点关联性上的处理，实在是让人感到非常混乱和碎片化。它没有构建起一个坚实的知识体系框架，更像是一本知识点的“大杂烩”。比如，对反馈机制的讨论，在好几个不相关的章节里反复出现，但每次出现的深度和侧重点都不一致，使得读者难以形成一个统一的认知。更令人恼火的是，对某些重要概念的讲解，前后矛盾的情况也偶有发生，这让初学者在建立对电路稳定性和工作原理的正确认识时，产生了巨大的困惑。你很难从头到尾按照书中的顺序进行连贯的学习，往往需要自己跳跃式地阅读，并在脑海中重构知识之间的联系。一本好的教材应该提供清晰的地图，指引读者从A点顺利抵达B点；而这本书给出的，更像是一堆散落的碎片，需要读者自己费力去拼凑出一幅模糊的图景，这对于学习效率而言，是极大的损耗。

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这本书的排版和设计简直是一场灾难，拿到手里就觉得一股廉价的气息扑面而来。封面设计得极其平庸，色彩搭配让人提不起任何阅读的兴趣，仿佛是上个世纪八十年代的教科书。内页的纸张质量也令人不敢恭维，油墨印得深浅不一，有时候觉得字迹模糊不清，阅读体验极差。更别提那些图表的绘制了，线条粗细不均匀，标注更是错综复杂，有时候看着那些电路图，真怀疑设计者是不是对清晰度有什么误解。翻开目录，内容组织也是一塌糊涂，章节之间的逻辑跳跃性太大，初学者根本无从下手，感觉像是把一堆零散的知识点硬生生地堆砌在一起，缺乏一个整体的脉络和循序渐进的引导。这本书的实用性无从谈起，光是看着这些令人头疼的排版和设计，就已经让人失去了继续研读下去的动力，实在是对不起读者的时间和金钱投入。

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我原本是抱着极大的期待来翻阅这本教材的，毕竟“实用教程”四个字听起来就充满了实践的希望，但实际内容却让人大失所望。书中的理论讲解，与其说是“教程”，不如说更像是一堆生硬的、脱离实际应用的数学公式堆砌。作者似乎热衷于展示各种复杂的数学推导，却鲜有深入浅出地解释这些公式在实际电路设计中究竟意味着什么，如何应用到具体的元器件选型和电路调试中去。每一个章节后面附带的习题，也大多是纯理论计算，缺少了实际操作环节的引导，比如如何使用示波器、万用表进行故障排查，如何根据Datasheet来选择合适的运放或三极管。读完几章，感觉自己像是在进行一场枯燥的数学考试，而不是学习一门工程技术。对于一个希望通过这本书快速上手做实验、解决实际问题的工程师小白来说，这本书的帮助微乎其微，它更像是一本给理论研究者准备的参考手册，而非面向实践的“实用”指南。

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我非常不满意这本书中对最新技术进展的更新程度。作为一个声称是“教程”的书籍，它似乎停留在上个世纪末的技术水平，对当前电子工程领域广泛使用的现代集成电路、新型半导体器件，乃至现代EDA工具的应用，几乎是只字不提，或者提了也只是蜻蜓点水，缺乏深度剖析。比如，关于开关电源拓扑的讲解，还停留在比较基础的Buck、Boost的初步分析阶段，对于更高效、更稳定的同步整流、数字控制等现代设计理念，完全没有涉及。这让正在接触现代电子产品设计的读者感到非常脱节。学习电子技术，就是要与时俱进，如果一本教程不能反映行业最新的主流实践和技术趋势，那么它的“时效性”和“实用性”也就大打折扣了。花时间学习这些已经过时的知识点，性价比实在太低了，感觉像是被困在了时间的隧道里。

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