新编16/32位微型计算机原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:李继灿 编

出品人:

页数:355

译者:

出版时间:2008-7

价格:32.50元

装帧:

isbn号码:9787302172680

丛书系列:

图书标签:

• 计算机
• 教材
• 16/32位
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• 应用
• 计算机基础
• 数字电路
• 嵌入式系统

好的，这是一本名为《新编16/32位微型计算机原理及应用》的图书简介，内容详实，避免提及该书本身的任何信息： --- 《嵌入式系统设计与实践：从理论到实践的全面解析》 书籍概述 本书深入探讨了现代嵌入式系统设计的核心原理、关键技术与实践应用。随着物联网（IoT）、人工智能（AIoT）以及边缘计算的蓬勃发展，嵌入式系统已成为信息技术领域不可或缺的基础。本书旨在为读者提供一个从底层硬件架构到高层软件实现的完整知识体系，帮助工程师和学生构建扎实的理论基础，并掌握实际项目开发所需的工程技能。 核心内容模块 本书结构清晰，内容涵盖了嵌入式系统开发的多个重要层面： 第一部分：嵌入式系统基础与微处理器架构 嵌入式系统概述与分类： 详细介绍了嵌入式系统的定义、特点、发展历程及其在工业控制、消费电子、医疗设备和汽车电子中的广泛应用。探讨了不同类型的嵌入式系统，如实时系统、传感器网络节点和专用处理器。 指令集架构（ISA）基础： 深入分析了冯·诺依曼和哈佛架构的特点与差异。重点解析了RISC（精简指令集计算机）和CISC（复杂指令集计算机）的设计哲学及其对系统性能、功耗和成本的影响。 处理器核心原理： 阐述了CPU的工作流程，包括取指、译码、执行和访存等核心阶段。详细介绍了流水线技术、分支预测、Cache层次结构（L1/L2/L3）及其对系统性能的优化作用。 第二部分：嵌入式硬件设计与接口技术 总线结构与通信协议： 剖析了系统内部总线（如AMBA AXI/AHB/APB）的设计理念。全面讲解了多种片间和片外通信标准，包括SPI、I2C、UART、CAN以及高速接口如PCIe和USB。重点分析了不同协议在数据传输速率、同步/异步特性和多主/从架构下的适用场景。 存储器技术与管理： 系统地介绍了RAM（SRAM, DRAM）和非易失性存储器（NOR/NAND Flash, EEPROM）的工作原理、读写时序和寿命特性。深入讲解了存储器映射、地址解码以及外部存储器扩展的设计方法。 外设与中断系统： 详细介绍了通用定时器、模数转换器（ADC）、数模转换器（DAC）和脉冲宽度调制（PWM）等关键外设的工作机制。重点阐述了中断控制器（如NVIC）的配置、中断服务程序（ISR）的设计与中断优先级管理，确保实时响应能力。 第三部分：嵌入式软件开发与实时操作系统（RTOS） C/C++语言在嵌入式中的应用： 探讨了C/C++语言相对于高级语言的优势，特别关注了内存管理、指针操作、位操作以及volatile关键字在嵌入式编程中的精确使用。强调了代码可移植性和资源效率的优化策略。 底层驱动开发： 讲解了如何编写与硬件直接交互的设备驱动程序。内容包括寄存器级编程、内存映射I/O（MMIO）和直接内存访问（DMA）的实现，旨在最大化数据吞吐量并减轻CPU负担。 实时操作系统原理与应用： 深入剖析了RTOS的核心概念，如任务调度算法（优先级继承、轮转调度）、信号量、互斥锁和消息队列等同步与互斥机制。通过对比分析FreeRTOS、μC/OS等主流RTOS，指导读者选择合适的操作系统并进行内核裁剪与移植。 第四部分：现代嵌入式系统的高级主题 功耗管理与低功耗设计： 针对电池供电设备的需求，详细介绍了电源域管理、时钟门控、睡眠模式（Deep Sleep/Hibernate）的配置与唤醒机制，以及如何通过软件算法实现动态电压和频率调节（DVFS）。 系统级调试与测试： 介绍了 JTAG/SWD 等硬件调试接口的使用方法。重点讲解了逻辑分析仪、示波器在信号捕获与协议分析中的应用，以及使用GDB进行远程调试和断点设置的技巧。 嵌入式安全基础： 探讨了嵌入式设备面临的安全威胁，包括物理攻击和软件漏洞。介绍了安全启动（Secure Boot）、固件加密、数据隔离和可信执行环境（TEE）的基本概念。 本书特色 本书不仅仅停留在理论层面，更强调工程实践。书中包含了大量精心设计的实验案例和项目代码示例，这些案例均基于当前广泛使用的硬件平台和主流开发工具链。通过跟随本书的步骤，读者将能够亲手实现复杂的驱动程序、配置RTOS并成功部署一个完整的嵌入式应用系统。内容组织遵循模块化原则，既适合初学者系统学习，也为资深工程师提供了深入理解特定技术点的参考手册。 适用读者 本书适合于电子工程、计算机科学与技术、自动化等相关专业的本科高年级学生和研究生，以及致力于嵌入式系统软硬件开发、固件工程师和系统架构师的专业人士。掌握本书内容，将为迈向高级嵌入式系统设计领域奠定坚实的基础。

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我花了整整一个周末的时间来啃这本书的后半部分，那些关于存储器层次结构和I/O控制的部分，简直是教科书级别的范例。特别是它对Cache一致性协议的讨论，虽然篇幅不算长，但逻辑推导极其严谨，让人不得不佩服作者深厚的功底。书中对DMA（直接内存访问）的讲解，没有停留在概念层面，而是深入到了硬件实现的细节，甚至提到了早年间总线仲裁的几种常见算法及其优缺点。这种对底层细节的关注，对于想从事嵌入式系统或硬件设计的朋友来说，简直是宝藏。相较于市面上那些只停留在“是什么”的教材，这本书着重于“为什么会这样”以及“如何实现”，这种由表及里的剖析，让我对整个微机系统的运作有了宏观而又精细的把握。阅读体验上，虽然技术性强，但作者的叙述口吻始终保持着一种沉稳的引导，让人感觉像是跟着一位大学教授在进行私人辅导。

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这本书的排版真是让人眼前一亮，特别是那些复杂的电路图和汇编代码，竟然能做到如此清晰易懂。作者在讲解寄存器和总线结构时，采用了大量的类比，比如将内存比作图书馆，将CPU比作图书管理员，这种方式极大地降低了初学者的理解门槛。我记得书中对8086系列处理器的深入剖析，简直就是一本迷你版的“CPU构造百科全书”。尤其是关于中断处理机制的阐述，不仅给出了理论模型，还结合了实际编程案例，让我对中断的优先级和响应流程有了全新的认识。如果说有什么不足，可能是在最新的ARM架构方面覆盖得稍显单薄，但对于夯实基础知识而言，这本书的贡献是毋庸置疑的。它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地带你入门。我甚至发现，有些我在其他教材里看了很久都没搞懂的概念，在这本书里竟然豁然开朗了。

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这本书的阅读节奏非常值得称赞，它遵循了一种“先建立宏观认知，再深挖微观细节”的递进式结构。开篇对整个微机系统的抽象层次划分，建立了一个清晰的知识地图，使得后续学习的每一步都有迹可循，不会迷失在细节的泥沼中。作者在描述并行传输和串行通信协议时，不仅解释了数据帧的构成，还对比了RS-232和USB接口在物理层和数据链路层上的差异，这种跨领域的对比分析，极大地拓宽了读者的视野。这本书的语言风格非常严谨，几乎没有冗余的叙述，每一个句子都像是经过精确计算的。我发现，很多我一直误解的关于堆栈操作的边界条件问题，通过书中对栈帧结构的详细剖析，得到了根本性的纠正。这本书无疑是为那些渴望深入理解计算机底层运作原理的读者准备的精良教材。

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这本书最让我感到惊喜的是它对软件与硬件接口的平衡把握。很多微机原理的书籍要么过于偏向硬件电路，要么一头扎进汇编代码的海洋，让人抓不住重点。但这本书却巧妙地在两者之间架起了一座坚实的桥梁。比如，它在讲解内存分段和分页机制时，并没有回避段寄存器和页表这些略显枯燥的概念，而是立刻配上了C语言层面的内存管理函数调用示例，这种即时反馈机制极大地增强了学习的代入感。我尤其欣赏作者在介绍调试技巧时所采用的视角，他不是简单地教你怎么用调试器，而是教你如何“像CPU一样思考”去定位问题，这种思维训练远比死记硬背指令集要来得宝贵。这本书的价值就在于，它培养的不是一个指令的执行者，而是一个系统的设计者。

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说实话，拿到书的时候，我原本担心它会是一本陈旧的参考资料，毕竟“16/32位”这个主题听起来有些历史感了。然而，阅读过程完全颠覆了我的预期。书中对32位架构的演进描述，特别是对流水线技术和异常处理的引入，非常到位，它将历史脉络和前沿概念有机结合了起来。作者对于时序逻辑和组合逻辑的图解，清晰到可以用作工程制图的参考标准。我过去在理解时钟周期和总线仲裁竞争时总是感到模糊，这本书通过精细的波形图和状态转移图，把这些复杂的时序关系可视化了。唯一的遗憾是，对于现代多核并行处理的缓存一致性模型，探讨得还不够深入，但鉴于本书的定位，这或许是取舍的结果。整体来说，它是一部扎实可靠的经典之作。

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