微机原理及汇编语言教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:278

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出版时间:2010-5

价格:29.00元

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isbn号码:9787512400542

丛书系列:

图书标签:

• 微机原理
• 汇编语言
• 计算机基础
• 计算机组成原理
• 8086
• 汇编
• 微处理器
• 教程
• 教材
• 计算机科学

好的，这是一份关于一本名为《微机原理及汇编语言教程》的图书的详细简介，内容不包含该书本身的信息： --- 计算机系统底层奥秘：嵌入式系统设计与硬件接口编程实战指南 导言：深入理解现代计算的基石 在当今高度数字化的世界中，我们每天都在使用智能手机、笔记本电脑、智能家电，甚至汽车中的高级驾驶辅助系统。这些设备的核心都依赖于复杂的硬件与软件的紧密协同。然而，真正理解这些系统是如何从最底层的电子信号转换成我们日常所见的用户界面的，却是少数专业人士的领域。 本书《计算机系统底层奥秘：嵌入式系统设计与硬件接口编程实战指南》旨在为工程师、高级电子爱好者以及计算机科学专业的学生提供一个全面、深入且高度实用的指南，帮助读者跨越“会用”与“能造”之间的鸿沟。我们不关注高级语言的抽象特性，而是聚焦于如何直接与物理硬件对话，理解数据在处理器和外部设备之间流动的真实路径。 本书的叙述逻辑是从宏观的系统架构出发，逐步深入到微观的信号处理层面，最终落脚于实际的项目应用。它是一本关于“如何让硬件听懂软件指令”的实战手册。 第一部分：系统架构与核心概念解析 本部分奠定了理解整个嵌入式或底层编程环境的基础。我们首先摒弃对通用PC架构的依赖，转而探讨资源受限环境下对效率和确定性的极致追求。 第一章：嵌入式系统概论与演进 嵌入式系统的定义与分类： 区分实时系统（RTOS）、非实时系统、微控制器（MCU）和微处理器（MPU）的本质差异。 现代嵌入式平台的选择逻辑： 分析不同指令集架构（如ARM Cortex-M系列、RISC-V）在功耗、性能和生态系统上的权衡。 冯·诺依曼与哈佛架构的实战应用： 探讨这两种经典架构在现代嵌入式设计中的具体实现和取舍，特别是对指令预取和数据访问的影响。 第二章：内存寻址与数据表示的底层逻辑 本章深入探讨数据在物理存储中的形态。 数据位、字节与字长： 详细解析不同处理器对数据对齐（Alignment）的要求，以及未对齐访问可能导致的性能惩罚或系统崩溃。 堆栈（Stack）的运作机制详解： 描述函数调用时，栈帧（Stack Frame）的创建、参数传递、返回地址的保存和恢复过程。这是理解程序流程控制的关键。 数据结构在低级存储中的布局： 深入研究结构体（Struct）的填充（Padding）机制，以及如何通过字节序（Endianness，大端与小端）的转换来保证跨平台数据的正确性。 第三章：程序控制流的硬件实现 理解软件中的循环和分支是如何被硬件执行的。 指令集流水线（Pipeline）的初探： 简要介绍指令如何在处理器内部并行执行的阶段，以及分支预测（Branch Prediction）对性能的影响。 中断系统（Interrupts）的生命周期： 详细分析外部事件触发中断到处理器响应中断服务程序（ISR）的完整流程，包括上下文保存与恢复，以及中断优先级管理。 第二部分：硬件接口与外设编程 这是本书的核心实践部分，重点在于如何利用软件精确地控制系统周边的物理设备。 第四章：通用输入/输出（GPIO）控制 端口寄存器映射： 讲解如何通过读写特定的内存地址（即寄存器）来配置和操作I/O引脚的输入、输出、上拉/下拉等模式。 电平转换与驱动能力： 讨论数字信号的特性（TTL、CMOS电平）以及如何使用适当的电路来驱动外部负载，避免硬件损坏。 第五章：定时器与脉冲宽度调制（PWM） 计数器与预分频器的精确控制： 学习如何利用硬件定时器实现精确的时间延迟和周期性事件触发。 PWM生成在控制领域的应用： 详细演示如何配置定时器模块生成可变占空比的脉冲信号，用于电机速度控制或数字调光。 第六章：串行通信协议的软件实现 本章侧重于软件如何与外部设备进行可靠的数据交换。 异步通信（UART/USART）： 深入解析波特率的计算、奇偶校验位的生成与校验，以及如何处理数据帧的同步问题。 同步通信协议（SPI与I2C）： 详细阐述主/从设备的选择、时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）的配置，以及如何在软件层面实现多字节数据的原子性传输。 第七章：模数转换（ADC）与数模转换（DAC） 模拟世界的数据采集： 讲解ADC的采样率、分辨率、量化误差等关键参数，以及如何配置多通道扫描模式。 软件驱动下的数据滤波： 介绍在嵌入式环境中实现简单的数字滤波器（如滑动平均滤波）来平滑采集到的模拟信号。 第三部分：系统级软件与调试技巧 本部分着眼于构建一个稳定、高效且易于维护的底层软件环境。 第八章：初始化序列与启动代码 上电复位（POR）后的执行流程： 追踪程序从固件加载到跳转到主函数`main()`之前的每一个关键步骤，包括初始化堆栈指针、清除BSS段等。 时钟树配置的艺术： 掌握如何配置系统的主频、总线频率，以及PLL（锁相环）的工作原理，确保外设运行在正确的速度下。 第九章：调试与系统级故障排查 硬件调试接口的利用： 介绍JTAG/SWD等接口在固件下载和在线调试中的作用。 常见系统级错误的诊断： 探讨如何通过观察寄存器状态、分析总线错误（Bus Faults）和内存保护单元（MPU）的异常来定位问题。 系统日志与看门狗（Watchdog Timer）： 学习如何合理配置硬件看门狗以增强系统的健壮性，并设计有效的错误报告机制。 总结与展望 《计算机系统底层奥秘：嵌入式系统设计与硬件接口编程实战指南》旨在培养读者对“机器如何工作”的深刻洞察力。通过掌握这些底层技术，读者将能够设计出更可靠、性能更优、更贴合物理限制的软硬件协同解决方案。本书提供的知识体系，是通往高级系统架构师和嵌入式软件专家道路上的坚实阶梯。

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