微型计算机原理与接口技术同步练习册

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isbn号码:9787308028516
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  • 微型计算机原理
  • 接口技术
  • 同步练习册
  • 计算机基础
  • 电子技术
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  • 练习
  • 8086
  • 汇编语言
  • 计算机硬件
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具体描述

《数字系统设计与微处理器应用》 简介 本书是一本深入探讨数字系统设计基础以及微处理器在实际应用中扮演角色的专业技术书籍。它旨在为读者构建一个扎实的数字逻辑理论框架,并在此基础上,引导读者掌握现代微处理器的工作原理、编程方法以及与外部设备的接口技术。本书内容严谨,逻辑清晰,理论与实践相结合,旨在培养读者解决复杂工程问题的能力。 第一部分:数字系统基础 本部分将从最基础的数字信号和逻辑门的概念入手,逐步深入到更复杂的组合逻辑和时序逻辑电路的设计。 二进制数与逻辑运算: 详细介绍二进制数的表示、转换以及与之相对应的逻辑运算,如与(AND)、或(OR)、非(NOT)、异或(XOR)等。讲解布尔代数的基本定理和定律,以及它们在简化逻辑表达式中的应用。 组合逻辑电路: 重点讲解各类组合逻辑电路的构建与应用,包括编码器、译码器、多路选择器、数据分配器、加法器、减法器、比较器以及乘法器等。通过实例分析,展示这些基本模块如何组合成更复杂的逻辑功能。 时序逻辑电路: 深入探讨时序逻辑电路的基本概念,包括触发器(SR、D、JK、T)、寄存器、计数器(同步、异步)以及状态机(有限状态机,FSM)的设计方法。强调时序电路的同步和异步特性,以及时钟信号在时序控制中的作用。 存储器与逻辑族: 介绍不同类型的存储器,如SRAM、DRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM和Flash存储器,以及它们的工作原理和应用场景。同时,概述几种常见的逻辑集成电路系列,如TTL和CMOS,并分析它们的电气特性和选择依据。 第二部分:微处理器核心原理与架构 本部分将聚焦于微处理器的内部结构、工作流程以及指令集体系。 微处理器的基本结构: 剖析微处理器的核心组成部分,包括算术逻辑单元(ALU)、控制单元、寄存器组、指令寄存器、程序计数器(PC)、地址寄存器和数据寄存器等。讲解它们各自的功能以及协同工作的方式。 指令周期与工作流程: 详细阐述微处理器执行一条指令的完整流程,即取指令、译码、执行、写回结果等阶段。介绍指令流水线技术如何提高处理器效率。 指令集体系结构(ISA): 探讨不同指令集体系结构(如RISC和CISC)的特点、优势和劣势。详细讲解指令的寻址方式、数据传输指令、算术逻辑指令、控制转移指令、输入输出指令等。 中断与异常处理: 深入研究中断的概念、类型(硬件中断、软件中断)、中断向量、中断优先级以及中断服务程序的执行流程。解释异常情况的处理机制。 第三部分:微处理器接口技术与系统设计 本部分将引导读者理解微处理器如何与外部世界进行信息交互,以及如何构建完整的微处理器系统。 存储器接口: 详细讲解微处理器如何与RAM、ROM等存储器进行连接和数据交换。介绍总线(地址总线、数据总线、控制总线)的概念、工作原理以及时序配合。 I/O接口技术: 介绍各种常用的输入/输出接口技术,包括并行接口(如Centronics接口)、串行接口(如RS-232、SPI、I2C)以及USB接口。深入分析这些接口的工作方式、信号定义和协议。 中断控制器: 讲解中断控制器(如可编程中断控制器PIC)的作用,如何管理和响应来自多个外部设备的中断请求。 定时器/计数器: 介绍微处理器内置的定时器/计数器模块,如何用于产生定时信号、测量时间间隔、计数外部事件等。 模数转换(ADC)与数模转换(DAC): 阐述ADC和DAC的基本原理,以及它们在微处理器系统中连接模拟传感器和执行器时的作用。 总线接口与总线仲裁: 讨论微处理器系统中的总线结构,包括单总线、双总线和多总线系统。介绍总线上的设备如何通过总线仲裁来共享总线资源。 嵌入式系统入门: 结合前面章节的知识,介绍嵌入式系统的概念、特点以及常见的微处理器应用领域,如家用电器、汽车电子、工业控制等。 学习目标 通过学习本书,读者将能够: 1. 熟练掌握数字逻辑设计的基本原理和方法。 2. 理解微处理器的内部结构和工作原理。 3. 掌握微处理器的指令集和编程技巧。 4. 理解各种接口技术的工作原理和应用。 5. 具备设计和实现简单微处理器系统的基础能力。 6. 为进一步学习更高级的计算机体系结构、操作系统和嵌入式系统开发打下坚实基础。 本书内容丰富,结构合理,适合高等院校电子工程、计算机科学、自动化等专业的学生,以及从事相关领域工作的工程师作为参考和学习资料。

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读后感

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说实话,这本书的排版和设计风格,带着一股浓浓的理工科老派严谨感,但这种“朴实无华”反而成了它的优点。它没有太多花哨的图示或者花哨的彩色印刷来分散注意力,所有的重点都放在了清晰的逻辑结构和准确的术语上。我尤其欣赏的是它在关键知识点旁边的“提示框”设计,虽然内容简短,但往往是画龙点睛之笔,指出了容易混淆的细节,比如不同模式下并行接口的工作差异,或者是DMA控制器中有关周期偷取的细微差别。我发现,每次我以为自己搞懂了一个知识点,但做题时遇到卡壳的地方,回过头来看那些提示,总能豁然开朗。这种辅助学习的细节处理,体现了编者对学习者痛点的深刻理解。它不是那种“喂到嘴边”的教程,而是提供了一套严密的思考框架,需要你主动去填补知识的空白,这种被挑战的感觉,是其他很多练习册给不了的。

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这本《微型计算机原理与接口技术同步练习册》真是让人又爱又恨。首先,从内容深度上来说,它绝对不是那种泛泛而谈的入门读物。我记得刚开始翻阅那些关于CPU寄存器和总线协议的章节时,就感觉像是直接被拉进了数字逻辑的核心地带。书中的习题设计非常巧妙,它们不仅仅是机械地重复课本上的概念,而是真正要求你动手去思考“如果我想让这个中断响应更快一点,应该怎么调整时序?”或者“在数据传输过程中,如何处理奇偶校验的错误?”这种层次的问题。很多练习题的难度梯度设置得非常科学,从基础的逻辑门操作到复杂的总线仲裁机制,环环相扣,让人不得不扎扎实实地把理论知识掰开了揉碎了去理解。特别是那些涉及到8259A可编程中断控制器和8255A可编程并行接口的实战模拟题,简直是把我带回了那个用汇编语言和硬件寄存器搏斗的年代。它强迫你不仅要知道“是什么”,更要知道“为什么”和“怎么做”,对于真正想深入理解微机系统底层运作的动手型学习者来说,这本书提供了极佳的实战演练场。

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从一个持续学习者的角度来看,这本练习册的价值远超其作为“同步辅导”的定位。它更像是一个系统化的知识梳理工具。我发现,即使在完成所有练习后,我也会时不时地翻阅回去,特别是那些我曾经做错或者花费了很长时间才理解的题目。这些题目本身就构成了对微机原理和接口技术中最核心、最难点部分的浓缩。它帮助我建立起一套稳固的知识体系框架,而不是零散的知识点堆砌。每当我需要回顾某个复杂概念时,我不再需要重翻厚厚的教材,只需找到对应章节的习题和我的解题思路,就能迅速找回那种深入理解的状态。这种“以题代纲,以练促学”的学习闭环,是这本书带给我最大的收获,它真正起到了加深理解、固化知识的作用,是攻克这门技术学科的得力助手。

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作为一本同步练习册,它与主教材的衔接紧密度令人称赞。我习惯于看完一个章节的主体内容后,立刻转向这本书进行巩固,感觉两者就像是一对双生子,相辅相成。最让我印象深刻的是,它对那些容易在考试中“挖坑”的地方进行了特别的强化训练。比如,在涉及存储器映射和I/O端口地址解码的练习中,它设置了好几组非常相似但又在细节上略有不同的电路结构让你去计算地址范围,这种细致入微的区分度练习,有效地避免了我在真正面对测试时因为粗心大意而失分。这本书的目标性非常强,它不是面面俱到的百科全书,而是紧密围绕着“原理”和“接口技术”这两个核心支柱来构建练习体系。读完这本书后,我对微机系统硬件是如何通过总线进行高效通信的理解,上升到了一个全新的高度,感觉自己终于摸到了这门学科的脉搏。

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这本书的习题类型非常多样化,不拘泥于简单的选择填空,大量的问答题和实验设计题占据了相当比重。我特别喜欢那些需要你手绘时序图的题目,比如要求画出一次总线读取操作的完整时序图,并标注出所有控制信号(如 $overline{RD}$, $overline{WR}$, ALE等)的高低电平变化。这种要求不仅仅是记忆,而是对动态过程的深刻理解和表达能力的考验。此外,它还穿插了一些需要结合具体型号(例如提到某个特定的微处理器或外设芯片)来进行分析的开放性问题。这迫使我不能只停留在抽象的理论层面,而必须去查阅具体的芯片手册,理解不同厂商在实现标准接口规范时可能存在的细微差异。这种训练极大地提升了我的信息检索和实际应用能力,让我体会到理论知识在真实工程实践中的落地过程,而非仅仅是纸上谈兵。

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