计算机与通信硬件技术基础

计算机与通信硬件技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:480
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出版时间:2008-2
价格:39.50元
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isbn号码:9787302168140
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具体描述

《计算机与通信硬件技术基础》涵盖了计算机与通信硬件的专业基础知识,系统地介绍了微机原理与接口、MCS51单片机、数字信号处理芯片以及嵌入式处理器ARM的内容。

全书共分四个部分,每部分又由若干章节组成。第一部分介绍计算机硬件技术基础; 第二部分介绍MCS51单片机的原理及其应用; 第三部分介绍DSP芯片内容; 第四部分介绍ARM芯片的相关内容。

《计算机与通信硬件技术基础》作为国内第一本较全面地介绍计算机与通信硬件相关内容的教科书,既介绍了相关硬件的一般原理,又注意与实际应用相结合。全书层次清晰、重点突出,由浅入深、循序渐进。

《电子系统设计与实现:从原理到实践》 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角,探索现代电子系统的设计与实现过程。它不仅仅是一本基础理论的汇编,更是一本强调实践应用和系统思维的指南,覆盖了从基础电路理论到复杂嵌入式系统开发的完整链条。本书的撰写基于当前工程实践的前沿需求,力求在理论深度与工程实用性之间取得完美的平衡。 第一部分:模拟电路基础与信号处理 本部分内容聚焦于电子系统的“血液”——信号的获取、处理与传输。我们首先从最基本的元件特性入手,深入剖析半导体器件(如二极管、三极管、场效应管)的工作原理及其在实际电路中的应用。 器件物理与模型构建: 详细阐述PN结、BJT和MOSFET的能带理论和电学特性,建立用于电路仿真和分析的精确模型。强调跨导、输入阻抗和输出阻抗等关键参数对系统性能的影响。 线性放大电路分析: 覆盖单级和多级放大器设计,包括共源、共集、共基组态的偏置技术、小信号分析和频率响应评估。重点讨论运算放大器(Op-Amp)的内部结构、失调电流、压摆率等非理想因素对精度和速度的影响。 反馈理论与稳定性: 深入讲解负反馈在提高线性度、减小失真中的作用,并引入波特图、相位裕度和增益裕度等概念,确保反馈系统的稳定性。 信号调理技术: 详细介绍有源滤波器设计(如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器),覆盖低通、高通、带通和带阻的应用场景。此外,本书还专门辟章节讨论电流源、电压基准和精密测量电路的设计,这些是高精度数据采集系统的基石。 非线性与开关电路: 探讨如何利用半导体器件的非线性特性实现混频、检波和开关功能。功率放大器的设计与热管理策略,确保在大功率输出下的可靠性。 第二部分:数字逻辑与微处理器架构 本部分转向系统的“大脑”——数字逻辑设计和信息处理核心。内容侧重于如何将物理世界中的模拟信号转化为可被计算机处理的数字信息,并高效地执行计算任务。 布尔代数与组合逻辑: 从最基础的逻辑门开始,系统讲解卡诺图化简、竞争与冒险现象的消除,以及标准逻辑族(如TTL、CMOS)的选择标准。 时序逻辑与状态机设计: 深入分析锁存器、触发器(D、JK、T型)的工作特性,重点讲解同步时序逻辑的设计方法,包括有限状态机(FSM)的建模、综合与优化,确保系统在时钟域内的正确操作。 存储器系统: 介绍不同类型的存储器,如SRAM、DRAM、Flash的读写时序、刷新机制和容量扩展技术。探讨存储器层次结构在提升系统整体性能中的作用。 微处理器与微控制器(MCU)架构: 详细剖析冯·诺依曼和哈佛架构的异同,指令集设计哲学(如RISC与CISC),以及流水线、Cache内存、中断处理等关键技术如何优化指令执行效率。 总线结构与接口协议: 深入解析片上总线(如AMBA AXI/AHB)的仲裁机制、数据传输握手流程。全面覆盖外部接口标准,包括并行接口(如PCIe的物理层和链路层基础概念)和串行接口(如SPI、I2C、UART)的配置与驱动。 第三部分:嵌入式系统软件与固件开发 本部分将硬件能力与软件编程相结合,是实现复杂电子功能的核心环节。内容强调软件如何有效地驾驭和控制硬件资源。 C/C++在嵌入式中的应用: 探讨指针、内存映射、位操作等C语言特性如何直接映射到硬件寄存器控制。引入面向对象编程在大型嵌入式软件架构设计中的应用。 实时操作系统(RTOS)原理: 详细介绍任务调度算法(如固定优先级、轮转、最短剩余时间优先),信号量、互斥锁、消息队列等同步机制,以及如何避免死锁和竞态条件。 设备驱动程序开发: 讲解如何编写高效且健壮的设备驱动,包括对中断服务程序(ISR)的设计规范、延迟敏感性处理、以及与上层应用的数据交互模式。 底层初始化与启动流程: 剖析微控制器上电复位后的初始化序列,包括时钟配置、内存映射设置、堆栈的建立以及操作系统的引导过程。 调试与性能分析工具链: 介绍GDB、JTAG/SWD调试器、逻辑分析仪在嵌入式系统故障排查中的高级用法。讲解如何通过代码剖析(Profiling)定位性能瓶颈。 第四部分:系统级集成与电磁兼容性(EMC) 本部分关注如何将独立的模块整合成一个稳定、可靠且符合规范的最终产品,这是工程化落地的关键。 PCB设计与信号完整性(SI): 深入探讨多层PCB的层叠设计原则,差分信号的布线要求,阻抗匹配技术(特性的和终端的)。分析反射、串扰对高速信号质量的影响及抑制措施。 电源完整性(PI): 讲解DC-DC转换器的拓扑选择、去耦电容和旁路电容的选型策略,以及如何设计一个低噪声的电源分配网络(PDN),确保系统芯片拥有稳定、纯净的供电环境。 热管理工程: 探讨半导体器件的散热路径分析,包括传导、对流和辐射散热。介绍热设计功耗(TDP)概念及散热器、导热垫材料的选择。 电磁兼容性(EMC)基础: 介绍辐射发射(RE)和传导发射(CE)的来源,抗扰度(RI/CI)的概念。讨论屏蔽技术(法拉第笼)、接地策略和滤波设计在满足EMC标准中的核心作用。 本书的特色在于每个章节都配有详细的工程案例和仿真验证步骤,帮助读者不仅理解“是什么”,更掌握“如何做”,最终培养出系统级的电子工程思维能力。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的出版,无疑为那些渴望深入理解计算机和通信硬件世界的读者提供了一本宝贵的参考书。我一直对电子工程领域充满好奇,尤其是那些隐藏在我们日常使用的设备背后的技术。每次看到手机、电脑、或者路由器内部的精巧设计,我都会惊叹于工程师们的智慧。这本书的标题“计算机与通信硬件技术基础”,让我看到了它试图为读者构建一个坚实的知识框架。我期待它能从最基本的电子元器件讲起,比如电阻、电容、电感,以及它们在电路中的作用,然后逐步过渡到更复杂的集成电路,如逻辑门、触发器、寄存器等。我尤其希望在通信硬件的部分,能看到关于不同通信协议的硬件实现细节,例如以太网、Wi-Fi、蓝牙等,它们在物理层和数据链路层是如何工作的。我知道这些技术背后涉及到复杂的信号处理和编码解码过程,这本书能否将这些复杂的概念用清晰易懂的语言解释清楚,是我非常关注的。而且,我希望它能提供一些关于电路设计和PCB布局的原理,因为这些往往是影响产品性能和可靠性的重要因素。我希望通过阅读这本书,我能够对这些硬件技术有一个更全面、更深入的认识,从而更好地理解我们所处的数字时代。

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这本书的封面设计朴实无华,却透露着一种沉甸甸的学术气息,这正是我在寻找的。我一直认为,无论是软件的飞速发展,还是人工智能的日新月异,其根基都离不开强大的硬件支撑。我期望这本书能够系统地梳理计算机硬件的发展脉络,从早期的冯·诺依曼架构,到如今的并行计算、异构计算,能够清晰地讲解CPU、GPU、FPGA等核心部件的设计原理和技术演进。在通信硬件方面,我期待它能深入探讨各种通信协议的底层实现,例如以太网的MAC层、PHY层工作原理,Wi-Fi的物理编码方式,以及5G通信中的关键技术,如OFDM、Massive MIMO等。我一直在思考,为什么我们能够实现如此高速、低延迟的通信,这背后一定有着复杂的硬件设计和优化。我希望这本书能为我解答这些疑问。而且,我非常注重书中是否能包含一些关于硬件故障分析、性能优化、以及设计可靠性等工程实践的探讨,因为这些是真正将技术落地应用的关键。我希望通过阅读这本书,我能够建立起一个对计算机和通信硬件系统全面而深入的认知,并能为我日后的学习和工作提供宝贵的指导。

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这本书的封面设计给我一种非常扎实的感觉,那种沉甸甸的质感,一看就知道里面内容分量不轻。我一直觉得,计算机和通信领域,虽然概念层出不穷,但归根结底,还是要落到硬件上。没有强大的硬件基础,再好的软件算法也只是空中楼阁。我平时在工作之余,喜欢拆解一些老旧的电子设备,看看里面的电路板,揣摩那些元器件的作用,虽然有时候会一知半解,但这种动手探索的过程让我对技术有了更直观的认识。我期待这本书能系统地梳理清楚这些硬件的来龙去脉,从最基础的晶体管、二极管,到更复杂的处理器、内存、以及各种接口和通信芯片,都能有深入的讲解。特别是那些我之前在拆解中看到却无法完全理解的部分,希望这本书能给我一个清晰的答案。而且,我特别关注那些关于信号传输、功耗控制、散热设计等实际应用层面的技术细节,因为这些往往是决定产品性能和稳定性的关键。这本书的标题“基础”二字,让我看到了它回归本源的决心,这正是许多深度技术书籍所欠缺的。我希望它不仅仅是理论的堆砌,更能提供一些实际的工程案例分析,或者不同技术路线的优劣对比,这样读起来会更有启发性,也更能学以致用。我非常期待能从这本书中学习到如何从宏观上理解整个计算机和通信硬件体系的构建,以及各个组成部分之间是如何协同工作的。

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我一直认为,学习技术,尤其是硬件技术,不能仅仅停留在理论层面,更重要的是要理解其背后的工程实践和设计哲学。这本书的标题, “计算机与通信硬件技术基础”,给我的第一印象就是它会深入到那些最根本的技术原理。我期待它能详细介绍各种半导体器件的工作原理,比如MOSFET、BJT等,以及它们是如何构筑成更复杂的数字逻辑电路的。对于计算机硬件,我希望它能详细讲解CPU的指令集架构(ISA)、流水线技术、缓存层次结构、内存管理单元(MMU)等核心概念。在通信硬件方面,我非常希望它能涵盖各种通信接口的标准和实现,例如USB、PCIe、SATA等,以及不同类型的通信网络(如局域网、广域网)的物理层实现原理。我一直在思考,为什么现在的数据传输速度可以如此之快,这背后一定有着复杂的硬件设计和优化。我希望这本书能为我揭示这些奥秘。而且,我特别期待它能包含一些关于信号完整性、电源完整性、以及电磁兼容性(EMC)等工程设计中的关键考虑因素,因为这些往往是决定产品质量和可靠性的重要因素。我希望通过这本书,我能建立起对计算机和通信硬件系统的一个系统性认知。

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翻开这本书,我首先被它严谨的逻辑结构所吸引。从最基础的逻辑门电路讲起,一步步推演到复杂的微处理器架构,这种循序渐进的讲解方式,让我在学习过程中感到非常顺畅。我之前接触过一些关于计算机体系结构的课程,但往往停留在概念层面,对于底层硬件的实现细节了解得不够深入。这本书似乎填补了这一空白。我特别喜欢它在讲解CPU设计时,对指令集架构、流水线技术、缓存一致性等方面进行的详细阐述。这些内容对于理解现代计算机的性能瓶颈和优化方向至关重要。同时,在通信硬件方面,它对网络协议的物理层实现,例如各种传输介质的特性、调制解调技术、以及多址接入技术等,也进行了深入的探讨。这对于我理解现代高速通信系统的底层原理非常有帮助。我一直在思考,为什么有些网络设备可以达到如此高的吞吐量,而有些则显得力不从心,这本书或许能提供一些解答。而且,我非常赞赏作者在解释复杂概念时,能够引用大量的图表和示意图,这极大地降低了理解难度。有时候,一个巧妙的图示比长篇大论更能直观地说明问题。我希望这本书不仅仅是知识的传递,更能培养我一种分析和解决问题的能力,让我能够独立地去探究和理解新的硬件技术。

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我一直觉得,学习计算机和通信技术,不能仅仅停留在应用层面,而是要深入到其最根本的硬件基础。这本书的标题,“计算机与通信硬件技术基础”,给了我一种它要“溯本追源”的感觉,这正是我所期待的。我希望它能从最基础的半导体物理学开始,解释晶体管的原理,以及如何利用这些基本单元构建出逻辑门,进而组合成更复杂的数字电路。对于计算机硬件,我期待它能深入讲解CPU的设计,比如指令集架构(ISA)的选择、流水线技术、缓存层次结构、内存管理单元(MMU)等。我一直在思考,为什么现代CPU的性能可以如此强大,这背后一定有许多精妙的硬件设计。在通信硬件方面,我期待它能详细介绍各种通信接口的标准和实现,例如USB、PCIe、SATA等,以及不同类型的通信协议(如以太网、Wi-Fi、蓝牙)的物理层和数据链路层实现原理。我希望这本书能为我揭示这些底层技术。而且,我非常看重书中是否能包含一些关于电路设计、PCB布局、信号完整性等工程实践的介绍,因为这些是连接理论与实际产品的重要桥梁。我希望通过这本书,我能够建立起一个扎实的硬件知识体系,并能够独立地分析和理解一些新的硬件技术。

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说实话,我一直觉得很多技术书籍在讲解的时候,总是在回避一些最核心、最底层的东西,导致我们学到的知识总是浮于表面。这本书的标题“计算机与通信硬件技术基础”,给我一种它要深入“挖土”的感觉,我很期待。我希望它能从最基本的二极管、三极管的伏安特性曲线开始讲,然后如何利用这些基础器件构建出更复杂的逻辑门,再到触发器、寄存器,最终如何组合成一个能够执行指令的CPU。在通信硬件方面,我期待它能详细讲解物理层的一些关键技术,比如各种信号调制解调的方式,以及在不同传输介质上的信号传播特性。我经常在想,为什么手机信号可以如此稳定,数据传输速度可以如此之快,这背后一定有许多我不知道的硬件原理。我希望这本书能给我一个清晰的解释。而且,我特别关注那些关于芯片的功耗设计、散热设计、以及抗干扰设计等工程实践中的关键点,因为这些往往决定了一个产品的实际性能和寿命。我希望这本书不仅能教我“是什么”,更能教我“为什么”和“怎么做”。我期待这本书能为我打开一扇通往底层硬件世界的大门,让我能够更深刻地理解现代科技的基石。

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我一直觉得,要真正掌握一门技术,必须深入到它的底层,理解其最根本的原理。这本书的标题,“计算机与通信硬件技术基础”,恰好符合我的这个追求。我渴望了解我们赖以生存的数字世界是如何被构建起来的,而这一切都离不开硬件。我希望这本书能从最基本的电子元器件的物理特性讲起,例如半导体的pn结特性,然后逐步引申到各种逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路的构建。对于计算机硬件,我期待它能深入讲解CPU的设计哲学,比如指令集的选择、流水线设计的优化、缓存一致性的处理,以及内存管理单元(MMU)的作用。在通信硬件领域,我希望它能详尽阐述各种通信接口的标准,比如USB、HDMI、PCIe等,以及不同通信介质(如光纤、同轴电缆、双绞线)的特性和应用。我一直在思考,为什么现代通信技术能够如此迅捷而稳定,这背后必然有复杂的硬件支撑。我希望这本书能为我揭示这些关键技术。而且,我非常赞赏书中如果能包含一些关于芯片制造工艺、封装技术、以及可靠性设计方面的介绍,这将使我对硬件技术的理解更加全面。我希望通过阅读这本书,我能够建立起一个对计算机和通信硬件系统完整的认识,并且能够独立地分析和理解一些新的硬件技术。

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这本书的厚度就足以说明其内容的深度。我一直对现代电子设备内部的复杂性感到着迷,尤其是那些我们日常接触最多的电脑和手机。我总觉得,理解了它们底层的硬件原理,就能更深刻地理解整个数字世界的运作方式。这本书的标题, “计算机与通信硬件技术基础”,正是我所需要的。我期待它能从最基础的半导体物理学讲起,逐步深入到各种逻辑器件、存储器、以及中央处理器(CPU)的设计。我特别关注CPU的架构,比如RISC-V、ARM、x86等,它们在指令集、流水线、缓存等方面有什么区别和优势。在通信硬件方面,我希望它能详细讲解各种网络接口卡(NIC)的原理,以及不同通信协议(如以太网、Wi-Fi、5G)的物理层和数据链路层实现。我一直在思考,为什么我们能够实现如此高速、可靠的数据传输,这背后一定有许多精妙的硬件设计。我希望这本书能给我一个清晰的答案。而且,我非常期待它能包含一些关于硬件设计流程、EDA工具的使用、以及PCB布局和布线的一些基本原则,这些都是将理论转化为实际产品的重要环节。我希望通过这本书,我能建立起一个扎实的硬件知识体系,为我未来的学习和工作打下坚实的基础。

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我一直对电子学和计算机科学的交汇点充满兴趣,而硬件技术无疑是这个交汇点上最核心的部分。这本书的标题,“计算机与通信硬件技术基础”,让我看到了它试图构建一个全面而深入的知识体系。我期待它能从最基础的电子元器件入手,例如电阻、电容、电感在电路中的基本功能,然后过渡到更复杂的半导体器件,如二极管和晶体管,并详细解释它们的pn结原理和工作特性。在计算机硬件方面,我希望它能详细讲解CPU的设计,包括指令集架构(ISA)的演进、流水线技术、缓存机制、以及现代多核处理器的并行计算原理。在通信硬件方面,我期待它能深入探讨各种通信接口(如Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth)的物理层和数据链路层实现,以及它们在实际应用中的性能考量。我一直在思考,为什么我们能够享受如此便捷的通信服务,这背后一定有复杂的硬件支撑。我希望这本书能为我揭示这些底层技术。而且,我非常希望它能包含一些关于PCB设计、信号完整性、电源完整性等工程实践的知识,这些都是将理论转化为可用的硬件产品的重要环节。我希望通过阅读这本书,我能够建立起一个扎实的硬件知识基础,并能够独立地分析和理解一些新的硬件技术。

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