微机原理与接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京大学出版社

作者:龚荣武

出品人:

页数:277

译者:

出版时间:2005-9

价格:25.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787301095973

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
• 电子技术

好的，以下为您创作的图书简介，旨在避免提及“微机原理与接口技术”这一特定书名及其核心内容，同时提供一个详尽且引人入胜的图书导读： --- 《数字时代的底层逻辑：构建现代计算系统的基石》 导言：跨越抽象，直抵核心的工程实践 在这个万物互联、数据洪流的时代，我们习以为常的每一次点击、每一次响应，背后都依赖于一个精密、高效且深植于物理世界的计算架构。然而，有多少人真正了解支撑起我们数字生活的，那些驱动着处理器、协调着数据流动的基本原理？本书并非停留在高层软件应用的表象，而是深入到数字世界的根基，旨在为读者构建一座连接理论认知与实际工程操作的坚实桥梁。 我们邀请您进行一次深入的探索旅程，从最基础的逻辑门出发，逐步揭示信息如何被编码、处理和传输。这不是一次枯燥的理论回顾，而是一场关于“如何让机器思考”的实践解构。 第一部分：数字世界的构建砖块——逻辑与算术的统一 本篇聚焦于构成所有现代计算系统的基本单元。我们首先审视二进制世界的基础：布尔代数如何完美地描述了逻辑判断。在这里，我们将详细剖析各种逻辑门（AND, OR, NOT, XOR 等）的特性，它们不仅是抽象的概念，更是物理芯片上晶体管阵列的直接体现。 随后，我们将迈入数字电路的设计领域。从基础的加法器、减法器如何通过组合逻辑实现复杂的算术运算，到如何运用触发器（Flip-Flops）引入“时间”和“记忆”的概念，构建出最原始的存储单元。我们将细致讲解状态机的设计原则，阐明同步与异步逻辑之间的权衡，以及如何使用时序电路来控制数据流动的节奏。重点关注如何设计能够可靠执行加减乘除等基本运算的算术逻辑单元（ALU）的内部结构。 第二部分：中央处理器的内部透视——指令、流水线与控制 了解了基本逻辑单元后，我们将目光投向系统的“大脑”——中央处理器（CPU）。本部分将详细剖析指令集的角色，理解机器语言的结构和寻址模式是如何决定程序执行效率的。我们将深入研究指令的提取（Fetch）、解码（Decode）、执行（Execute）和写回（Write-back）过程，揭示处理器内部的控制单元是如何精确指挥每一次操作的。 一个核心的挑战在于性能的提升。因此，我们将重点讲解流水线技术（Pipelining）的原理及其在提升吞吐量中的关键作用。同时，本书不会回避现代处理器面临的挑战，如数据冒险（Data Hazards）和控制冒险（Control Hazards）的产生机制，并详细介绍现代处理器为解决这些问题而采用的转发（Forwarding）和分支预测（Branch Prediction）等高级技术。通过对这些机制的剖析，读者将能深刻理解为什么某些代码段的运行速度会显著快于其他部分。 第三部分：内存与存储的层级结构——数据访问的艺术 数据是计算的生命线，而如何高效地存储和访问数据，是决定系统性能的另一关键因素。本部分将彻底解构现代计算机的内存层次结构。我们将从寄存器开始，逐步深入到高速缓存（Cache）的复杂世界。 缓存的组织结构（直接映射、组相联、全相联）及其替换策略（LRU、FIFO）将被详尽阐述。读者将清晰地理解缓存命中率（Hit Rate）如何直接影响程序执行时间，以及如何编写出“缓存友好”的代码。此外，本篇还会涉及主内存（RAM）的刷新机制、内存管理的基本概念，以及虚拟内存的引入如何使得程序可以超越物理内存的限制，为更大型应用的运行奠定基础。 第四部分：外部世界的桥梁——数据交换与I/O系统 计算机系统并非孤立存在，它必须与硬盘、显示器、网络设备等外部世界进行高效通信。本部分将聚焦于输入/输出（I/O）系统的设计哲学。我们将区分轮询（Polling）、中断驱动（Interrupt-Driven）和直接内存访问（DMA）这三种主要的 I/O 控制方式，并分析它们各自的适用场景和性能开销。 特别地，我们将讲解如何设计和实现驱动程序与硬件进行交互的机制。这包括对I/O端口的理解、寄存器级的通信协议，以及如何安全、可靠地在CPU和外设之间传递数据流。对于需要高带宽和低延迟的应用，我们将探讨总线结构（Bus Architecture）在协调多个设备访问共享资源时的仲裁机制。 结语：从硬件到软件的无缝迁移 本书的最终目标是培养一种“自下而上”的系统思维。掌握了这些底层原理后，无论是从事嵌入式系统开发、操作系统内核设计、高性能计算优化，还是仅仅为了更好地理解编译器和汇编语言的运行方式，您都将拥有一个坚实、可靠的知识基础。通过本书，您将不再仅仅是系统的使用者，而是有能力洞察并优化其核心运行机制的架构师。 ---

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作为一本侧重于底层硬件交互的参考书，它的内容深度和广度都达到了一个惊人的水平。我对其中关于中断处理机制的章节印象最为深刻。作者没有停留在中断向量表的概念层面，而是详细解析了不同类型中断（如硬件中断、软件中断、异常）的生命周期，以及CPU在响应中断时，寄存器堆栈的保存与恢复过程。书中的大量汇编代码片段，并非那种通用的、脱离实际的示例，而是紧密围绕着特定指令集的特点来设计的，这使得那些原本僵硬的指令立刻鲜活了起来。对于想要理解操作系统如何与物理硬件进行“对话”的读者来说，这本书提供了最直接的窗口。它甚至深入探讨了缓存一致性和内存屏障的概念，这些通常被认为是高深莫测的知识点，但在这里被分解成了易于理解的小块。这本书的厚度本身就说明了其内容的详实，它是一部需要细嚼慢咽，并且会随着你知识水平的提升而不断展现出新价值的宝典。

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关于操作系统原理的学习，这本书无疑是一股清流。我之前读过几本讲操作系统的书，要么过于偏重理论推导，晦涩难懂；要么就是过度聚焦于某个特定系统的实现细节，缺乏普适性。而这本则找到了一个绝佳的平衡点。它用非常生动的语言，将进程调度、内存管理、文件系统这些核心概念讲得头头是道。比如，它对比了先来先服务（FCFS）和最短剩余时间优先（SRTF）时，引入了一个咖啡馆排队等待的场景，一下子就把调度算法的优劣对比给点透了。更让我称赞的是，作者没有回避那些复杂的问题，比如死锁的检测与预防，他不仅给出了经典的银行家算法，还用流程图展示了算法的每一步决策过程，逻辑严密到令人折服。读完前几章，我感觉自己仿佛站在了一个指挥中心的中央，能够清晰地看到计算机内部各个组件是如何高效协同工作的，这种宏观的掌控感是其他书给不了的。

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我花了整整一个周末的时间，沉浸在这本关于数据结构与算法的巨著之中，收获颇丰。作者对递归和动态规划的阐述，简直是教科书级别的清晰。特别是他引入的那个“迷宫求解”的实例，竟然能用如此简洁优雅的方式，将复杂的搜索过程一步步剥开展示，让我这个原本对递归感到头疼的人，茅塞顿开。书中的代码示例全部采用标准化的C++语法，并且每段代码后都有详尽的注释和性能分析，这对于我们准备参加编程竞赛或者从事底层开发的读者来说，价值无可估量。我发现，很多其他教材中含糊其辞的地方，这本书都给出了毫不留情的精准定义和数学证明，这一点非常硬核。而且，书后的习题设计梯度合理，从基础应用到高级优化，层层递进，强迫你必须动手实践才能真正掌握。我感觉自己不仅仅是在学习知识点，更是在学习一种严谨的、面向机器的思维方式。

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这本书在介绍现代网络通信协议时，展现出了极高的前瞻性和实战性。与其他侧重于TCP/IP模型历史介绍的教材不同，它直接切入了当前业界热点，比如HTTP/3的QUIC协议和低延迟通信的最新进展。我尤其欣赏它对拥塞控制算法的深入剖析，从Tahoe到Reno，再到 Cubic，作者没有停留在公式的罗列，而是结合了网络拥塞的实际物理过程来解释参数调整的意义。书中对于数据包在不同网络层次上的封装与解封装过程，通过大量的示意图描绘得如同电影慢镜头一般清晰。当我尝试跟着书中的指导搭建一个简单的Socket通信程序时，发现书中的错误处理建议和边界条件分析几乎囊括了所有可能遇到的陷阱。这本书更像是一位资深网络工程师的实战笔记，充满了“你应该这样做，因为……”的经验之谈，而不是冷冰冰的规范复述，这对于希望快速掌握网络编程精髓的人来说，简直太有价值了。

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这本书的封面设计颇具匠心，色彩搭配既沉稳又不失活力，很容易在书架上吸引眼球。拿到手上就能感觉到纸张的质感很不错，拿在手里沉甸甸的，让人对里面的内容充满期待。我特别喜欢它在版式上的处理，清晰的章节划分和恰到好处的留白，使得阅读过程非常舒适，即便是长时间研读也不会感到视觉疲劳。书中穿插的那些精美的插图和流程图，更是将抽象的概念具象化了，对于我们这些初学者来说，简直是福音。尤其是一些涉及到硬件连接和时序图的部分，绘制得极其专业和细致，让人感觉作者在排版细节上是下了大功夫的，这不仅仅是一本教材，更像是一件艺术品。如果说有什么可以改进的，或许是字体大小的设置，对于视力不太好的读者来说，可能需要稍微调整一下阅读设备的光线。总的来说，从第一印象到深入翻阅，这本书在视觉和触觉上都提供了非常棒的体验，这无疑为接下来的学习打下了良好的心理基础。

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