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:西安电子科技大学出版社

作者:马宏锋

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:2016-12

价格:38.00元

装帧:平装

isbn号码:9787560640716

丛书系列:

图书标签:

• 微机原理
• 工科
• CPU
• 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

好的，这里是一份为您准备的图书简介，内容严格围绕“微机原理与接口技术”之外的其他技术领域展开，力求详实且自然流畅： --- 《现代嵌入式系统设计与实践》图书简介 聚焦前沿，深耕底层，构建面向未来物联网（IoT）与边缘计算的完整技术栈 在当前这个万物互联、数据驱动的数字化时代，嵌入式系统已不再是孤立的微控制器，而是支撑起智能制造、自动驾驶、智慧城市乃至可穿戴设备的坚实基石。本书《现代嵌入式系统设计与实践》旨在超越传统的微处理器架构教学范畴，深入探讨当前业界最前沿、最具实战价值的嵌入式系统设计方法论、关键技术栈及其最新的应用场景。 本书的编写并非基于对基础指令集的逐条解析，而是着眼于系统级的构建与优化。我们假定读者已经具备基本的编程能力，但需要一个系统性的框架来理解如何从零开始设计、开发和部署一个高效、可靠、低功耗的现代嵌入式产品。全书内容涵盖了从硬件选型到软件栈部署，再到系统级调试和性能优化的完整生命周期。 第一部分：新一代嵌入式处理器选型与架构解析（超越传统微控单元） 本部分将带领读者跳出单一芯片的视角，聚焦于支撑现代复杂应用的异构计算平台。我们不再纠结于基础的8位或16位处理器细节，而是着重分析Cortex-M系列、Cortex-A系列以及DSP/FPGA协同架构的优劣势与适用场景。 1. 高性能实时计算：Cortex-M系列深度剖析： 详细解析M33、M55等最新内核的TrustZone安全扩展、多核并行处理能力（MPU/MMU的配置与应用），以及如何利用CMSIS-NN库加速神经网络推理。内容侧重于中断管理的高级技巧、电源域管理和低功耗设计策略（如动态电压频率调节DVFS）。 2. 边缘计算核心：Cortex-A架构与Linux驱动基础： 针对需要运行完整操作系统（如Yocto Project构建的定制化Linux）的边缘网关和高算力设备，我们将深入探讨启动流程（Bootloaders，如U-Boot详解）、设备树（Device Tree, DTB）的编写与解析、以及内核模块（LKM）的开发与调试。这部分内容将清晰勾勒出硬件初始化到用户空间程序运行的完整路径。 3. 异构加速与并行化： 讨论如何有效利用GPU/NPU进行数据密集型任务的处理，重点介绍OpenCL/Vulkan在嵌入式平台上的部署策略，而非传统的串行指令流。 第二部分：实时操作系统（RTOS）的深度应用与并发管理 在现代嵌入式系统中，操作系统是任务调度、资源仲裁和上下文切换的核心。本书不满足于对简单RTOS的API调用介绍，而是深入其内核实现原理和高级调度算法。 1. FreeRTOS/Zephyr等主流RTOS的内核机制： 详细分析任务调度器（抢占式、时间片、优先级继承协议PCP/PIP）如何避免死锁和优先级反转。探讨信号量、消息队列、事件组等同步机制在复杂多任务环境中的最优实践。 2. 时间敏感性与确定性分析： 引入最坏执行时间（WCET）分析的概念，讲解如何通过代码结构和硬件特性来保证关键任务的执行确定性，这对于工业控制和医疗设备至关重要。 3. 内存保护与虚拟化概念入门： 介绍如何在资源受限的RTOS环境中实现内存保护单元（MPU）的隔离，以及在更高层级，如何为安全启动（Secure Boot）和空中下载（OTA）更新预留安全空间。 第三部分：先进通信协议栈与互联技术（IoT驱动力） 嵌入式系统的价值很大程度上取决于其连接能力。本部分将聚焦于当前主流的、面向大规模部署和安全传输的通信技术。 1. 无线连接技术栈： 深入分析Thread/Zigbee的网状网络拓扑管理、LoRaWAN的占空比控制与数据包结构、以及BLE 5.0的Mesh组网与低功耗广播模式。重点不在于硬件驱动的实现，而在于协议层面的互操作性和网络层面的路由效率。 2. 工业以太网与时间同步： 针对工业4.0应用，详述EtherCAT和PROFINET等实时以太网协议的核心帧结构、同步机制（如DC模式），以及如何通过PTP（IEEE 1588）实现亚微秒级的时间同步。 3. 安全通信与身份验证： 在TLS/DTLS协议栈的嵌入式裁剪与优化中，讨论硬件安全模块（HSM）在密钥存储和随机数生成中的作用，以及如何使用PKI（公钥基础设施）实现设备身份的唯一性和防篡改验证。 第四部分：系统级调试、测试与可靠性工程 设计一个能稳定运行数年的产品，调试和测试的经验至关重要。 1. 非侵入式调试技术： 详细介绍JTAG/SWD接口的高级用法，包括追踪宏单元（ETM）的数据捕获、SWO（Serial Wire Output）的带宽优化以及逻辑分析仪在协议解码中的协同应用。 2. 固件更新与版本管理（OTA）： 探讨如何设计A/B双分区的更新策略以保证系统在更新失败时仍能回滚，以及如何使用加密签名验证固件的完整性，确保只有授权的更新才能被加载。 3. 电磁兼容性（EMC）与电源完整性（PI）： 从软件设计角度，探讨如何通过合理的中断优先级布局、内存访问时序控制来降低系统噪声发射，以及如何通过驱动设计来管理电源纹波，保障系统在恶劣环境下的稳定运行。 本书是一本面向资深工程师和高阶学生的实践指南，它将读者的视角从单一的指令集提升到复杂的、面向产品化的、安全可靠的互联嵌入式系统的构建层面。通过本书的学习，读者将能熟练驾驭新一代硬件平台，设计出满足工业、汽车电子和下一代消费电子市场需求的复杂嵌入式解决方案。

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这本书的封面设计得非常现代，配色大胆又不失稳重，让人一眼就能感受到它在技术领域的专业性。书中的插图精美，尤其是一些电路图和架构分解图，画得极其清晰，即便是初次接触硬件底层概念的读者也能迅速把握住核心逻辑。我特别欣赏作者在讲解复杂概念时所采用的类比方式，比如将寄存器比作小仓库，将总线比作信息高速公路，这种生动的描述极大地降低了学习门槛。书中大量的实战案例和代码示例，都经过了细致的调试和注释，保证了读者在实践操作中能够顺利复现效果，而不是一味地陷入理论的迷雾。阅读过程中，我发现作者对细节的把握近乎苛刻，每一个知识点都力求面面俱到，让人感觉自己正在跟随一位经验丰富的导师进行一对一的指导。这本书的排版也很人性化，页边距适中，字体选择清晰易读，长时间阅读也不会感到疲劳，这对于需要花费大量时间啃技术书籍的我们来说，无疑是一个巨大的加分项。

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坦率地说，这本书的阅读体验是充满挑战但又极其充实的。它要求读者具备一定的预备知识，但对于那些愿意投入精力的学习者来说，它绝对是一座知识的金矿。章节之间的衔接自然流畅，前一个知识点的铺垫总是恰到好处地为下一个更深入的主题做好了准备，形成了一种强大的驱动力，让人忍不住想翻到下一页去探寻究竟。作者在介绍某个指令集时，会穿插历史背景或者特定应用场景下的优化策略，这种多维度的信息输入，让原本枯燥的汇编语言学习变得富有生命力。我特别喜欢其中关于I/O设备控制那一块的内容，它没有停留在理论层面，而是指导读者如何通过直接操作端口寄存器来“触摸”硬件，这种直击灵魂的实践感是其他书籍难以提供的。每次攻克一个难点，那种成就感是无可替代的，这本书成功地将“啃硬骨头”的过程转化成了一种享受。

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这本书的叙事风格像一位经验丰富的老工程师在娓娓道来，没有过多的学术腔调，更多的是一种“干货”的直接输出。它不像某些教材那样将知识点堆砌成冰冷的列表，而是将它们编织成一个有逻辑、有层次的知识网络。我尤其欣赏它对于“为什么”的深入探讨，很多地方不仅仅告诉你“是什么”以及“怎么做”，更深入地挖掘了底层设计上的权衡和取舍，比如为什么采用某种中断处理机制而不是另一种。这种深层次的剖析，使得我对整个计算机系统的运作原理有了更深层次的敬畏和理解。书中对不同时期技术演进的脉络梳理得非常到位，能够清晰地看到技术是如何一步步迭代优化的，这对于我们理解未来技术发展方向也大有裨益。读完之后，感觉自己不再只是一个会使用软件的“用户”，而是开始能洞察机器内部运转的“构造者”。

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这本书的特点在于其独特的教学哲学——“先建立模型，再填充细节”。它没有一上来就抛出大量晦涩难懂的寄存器地址和时序图，而是先用清晰的逻辑框图向你展示整个系统的宏观架构和数据流向。这种自上而下的讲解方式，极大地帮助我理清了复杂的硬件模块之间的关系，避免了在细节中迷失方向。比如，在介绍内存管理单元（MMU）时，作者先用一个简化的模型解释了虚拟地址到物理地址的转换过程，然后再逐步引入页表、TLB等复杂结构，这种循序渐进的处理方式非常符合人类的学习认知规律。书中的语言风格幽默风趣，偶尔出现的自嘲式注释也让紧张的学习氛围放松了不少，让人感觉作者是一个平易近人、充满热情的工程师，而不是高高在上的理论家。这本书是真正意义上的将“晦涩”转化为“可理解”的典范之作。

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这本书的价值在于其极强的工具属性和参考性。它不仅仅是一本教材，更像是一本随时可以翻阅的“速查手册”，关键术语的定义精准明确，表格和图示的索引做得非常完善。在处理具体问题时，我发现查找效率极高，可以迅速定位到所需的技术细节。作者对于标准和规范的引用非常严谨，使得书中所述的技术点具有很高的可信度和通用性，方便我们将其应用于各种不同的硬件平台和开发环境中。书的装帧质量也值得称赞，纸张厚实，不易透墨，即使在光线不佳的环境下阅读，也能保证视觉的舒适度。对于希望系统性掌握计算机底层架构，并且未来打算从事嵌入式系统、驱动开发或底层优化工作的专业人士来说，这本书的战略价值是不可估量的。它为你构建了一个坚实的技术地基。

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需要和实验台搭配使用。如果没有实验台的话就没办法做仿真了，只能作为科普读物随便看看。

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