微机原理与接口技术(第2版)/21世纪高等学校计算机规划教材

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蒋本珊 著,周明德 编
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  • 微机原理
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出版社: 人民邮电出版社
ISBN:9787115157515
版次:2
商品编码:10353347
包装:平装
开本:16开
出版时间:2007-04-01
用纸:胶版纸
页数:371
正文语种:中文

具体描述

内容简介

《微机原理与接口技术(第2版)》根据微处理器的最新发展(超线程技术、双核技术),从Intel系列微处理器整体着眼,又落实到最基本、最常用的8086处理器,介绍了微机系统原理、Intel系列微处理器结构、8086指令系统和汇编语言程序设计、主存储器及与CPU的接口、输入输出、中断以及常用的微机接口电路和数模(D/A)转换与模数(A/D)转换接口。本修订版根据教学改革的要求与授课教师的意见,作了必要的精简与修改。全书观点新、实用性强。
《微机原理与接口技术(第2版)》适合各类高等院校、各种成人教育学校和培训班作为教材使用。

作者简介

周明德教授,1959年毕业于清华大学计算机专业。毕业后留校。讲授过“脉冲技术”、“微型计算机原理及应用”等课程。在普及微型计算机的高潮中到全国各地讲授了数十次“微型计算机原理”,并制作了录像带,在各地播放,受到了极大的好评,对普及微型计算机起了重大作用。曾任中国软件与技术服务股份有限公司总工程师,是电子部有突出贡献专家,享受政府津贴。主持了国家“八五”、“九五”重点科技攻关项目“国产操作系统开发”,任副总设计师。该项目获电子部科技进步特等奖,国家科技进步二等奖。著有《微型计算机系统原理及应用》、《64位微处理器应用编程》、《64位微处理器系统编程》、《UNIX/IJnux核心》等书,累计发行三百余万册。

目录

第1章 概述
1.1 IA-32结构的概要历史
1.1.1 8086
1.1.2 80386
1.1.3 80486
1.1.4 奔腾(Pentium)
1.1.5 P6系列处理器
1.1.6 奔腾II
1.1.7 奔腾III
1.1.8 Intel Pentium 4处理器
1.1.9 Intel超线程处理器
1.1.10 Intel双核技术处理器
1.2 计算机基础
1.2.1 计算机的基本结构
1.2.2 常用的名词术语和二进制编码
1.2.3 指令程序和指令系统
1.2.4 初级计算机
1.2.5 简单程序举例
1.2.6 寻址方式
1.3 计算机的硬件和软件
1.3.1 系统软件
1.3.2 应用软件
1.3.3 支撑(或称为支持)软件
1.4 微型计算机的结构
1.4.1 微型计算机的外部结构
1.4.2 微型计算机的内部结构
1.5 多媒体计算机
1.5.1 人机接口
1.5.2 多媒体计算机的主要功能
1.5.3 多媒体计算机的组成
习题

第2章 IA-32结构微处理器与8086
2.1 IA-32微处理器是8086的延伸
2.1.1 8086功能的扩展
2.1.2 8086性能的提高
2.2 8086的功能结构
2.3 8086微处理器的执行环境
2.3.1 基本执行环境概要
2.3.2 基本的程序执行寄存器
2.3.3 存储器组织
习题

第3章 8086指令系统
3.1 基本数据类型
3.1.1 字、双字的对齐
3.1.2 数字数据类型
3.1.3 指针数据类型
3.1.4 串数据类型
3.2 8086的指令格式
3.3 8086指令的操作数寻址方式
3.3.1 立即数
3.3.2 寄存器操作数
3.3.3 存储器操作数
3.3.4 I/O端口寻址
3.4 8086的通用指令
3.4.1 数据传送指令
3.4.2 二进制算术指令
3.4.3 十进制算术指令
3.4.4 逻辑指令
3.4.5 移位和循环移位指令
3.4.6 控制传送指令
3.4.7 串指令
3.4.8 标志控制操作
3.4.9 段寄存器指令
3.4.10 杂项指令
习题

第4章 汇编语言程序设计
4.1 汇编语言的格式
4.1.1 8086汇编语言程序的一个例子
4.1.2 8086汇编语言源程序的格式
4.2 语句行的构成
4.2.1 标记(Token)
4.2.2 符号(Symbol)
4.2.3 表达式(Expressions)
4.2.4 语句(Statements)
4.3 指示性语句(Directive Statements)
4.3.1 符号定义语句
4.3.2 数据定义语句
4.3.3 段定义语句
4.3.4 过程定义语句
4.3.5 结束语句
4.4 指令语句
4.4.1 指令助记符
4.4.2 指令前缀
4.4.3 操作数寻址方式
4.4.4 串操作指令
4.5 汇编语言程序设计及举例
4.5.1 算术运算程序设计(直线运行程序)
4.5.2 分支程序设计
4.5.3 循环程序设计
4.5.4 字符串处理程序设计
4.5.5 码转换程序设计
4.5.6 有关I/O的DOS功能调用
4.5.7 宏汇编与条件汇编
习题

第5章 处理器总线时序和系统总线
5.1 8086的引脚功能
5.2 8086处理器时序
5.3 系统总线
5.3.1 概述
5.3.2 PC总线
5.3.3 ISA总线
5.3.4 PCI总线
5.3.5 USB总线
习题

第6章 存储器
6.1 半导体存储器的分类
6.1.1 RAM的种类
6.1.2 ROM的种类
6.2 读写存储器RAM
6.2.1 基本存储电路
6.2.2 RAM的结构
6.2.3 RAM与CPU的连接
6.2.4 64K位动态RAM存储器
6.3 现代RAM
6.3.1 内存条的构成
6.3.2 扩展数据输出动态随机访问存储器EDO DRAM
6.3.3 同步动态随机访问存储器SDRAM
6.3.4 突发存取的高速动态随机存储器Rambus DRAM
6.4 只读存储器(ROM)
6.4.1 掩模只读存储器
6.4.2 可擦除的可编程序的只读存储器EPROM
习题

第7章 输入和输出
7.1 概述
7.1.1 输入输出的寻址方式
7.1.2 CPU与I/O设备之间的接口信息
7.1.3 CPU的输入输出时序
7.1.4 CPU与接口电路间数据传送的形式
7.1.5 IBM PC的外设接口与现代PC的外设接口
7.2 CPU与外设数据传送的方式
7.2.1 查询传送方式
7.2.2 中断传送方式
7.2.3 直接数据通道传送(DMA)
7.3 DMA控制器
7.3.1 主要功能
7.3.2 8237的结构
7.3.3 8237的工作周期
7.3.4 8237的引线
7.3.5 8237的工作方式
7.3.6 8237的寄存器组和编程
习题

第8章 中断
8.1 概述
8.1.1 为什么要用中断
8.1.2 中断源
8.1.3 中断系统的功能
8.2 最简单的中断情况
8.2.1 CPU响应中断的条件
8.2.2 CPU对中断的响应
8.3 中断优先权
8.3.1 用软件确定中断优先权
8.3.2 硬件优先权排队电路
8.4 8086的中断方式
8.4.1 外部中断
8.4.2 内部中断
8.4.3 中断向量表
8.4.4 8086中的中断响应和处理过程
8.5 中断控制器Intel 8259A
8.5.1 功能
8.5.2 结构
8.5.3 8259A的引线
8.5.4 8259A的中断顺序
8.5.5 8259A的编程
8.5.6 8259A的工作方式
习题

第9章 计数器和定时器电路Intel 8253/8254-PIT
9.1 概述
9.1.1 主要功能
9.1.2 8253-PIT的内部结构
9.1.3 8253-PIT的引线
9.2 8253-PIT的控制字
9.3 8253-PIT的工作方式
9.3.1 方式0—计完最后一个数时中断
9.3.2 8253-PIT工作方式小结
9.4 8253-PIT的编程
9.5 8254-PIT
习题

第10章 并行接口芯片
10.1 可编程的并行输入/输出接口芯片8255A-5的结构
10.2 方式选择
10.2.1 “方式”选择控制字
10.2.2 方式选择举例
10.2.3 按位置位/复位功能
10.3 方式0的功能
10.3.1 方式0的基本功能
10.3.2 方式0的时序
10.4 方式1的功能
10.4.1 主要功能
10.4.2 方式1输入
10.4.3 方式1输出
10.5 方式2的功能
10.5.1 主要功能
10.5.2 时序
10.5.3 方式2的控制字
10.6 8255A应用举例
习题

第11章 串行通信及接口电路
11.1 串行通信
11.1.1 概述
11.1.2 串行接口标准EIA RS-232C接口
11.2 Intel 8251A可编程通信接口
11.2.1 8251的基本性能
11.2.2 8251的方框图
11.2.3 接口信号
11.2.4 8251的编程
11.2.5 8251应用举例
习题

第12章 数模(D/A)转换与模数(A/D)转换接口
12.1 模拟量输入与输出通道
12.1.1 模拟量输入通道的组成
12.1.2 模拟量输出通道的组成
12.2 数模(D/A)转换器
12.2.1 D/A转换的基本原理
12.2.2 D/A转换器的主要技术指标
12.2.3 典型的D/A转换器芯片
12.3 D/A转换器与微处理器的接口
12.3.1 8位D/A转换芯片与CPU的接口
12.3.2 12位D/A转换芯片与CPU的接口
12.4 模数(A/D)转换器
12.4.1 A/D转换的基本原理
12.4.2 A/D转换器的主要技术指标
12.4.3 A/D转换器与系统连接的问题
12.4.4 典型的A/D转换芯片
12.5 A/D转换器与微处理器的接口
12.5.1 8位A/D转换芯片与CPU的接口
12.5.2 12位A/D转换芯片与CPU的接口
12.6 D/A、A/D转换应用举例
12.6.1 D/A转换举例
12.6.2 A/D转换举例
习题

第13章 IA-32微处理器
13.1 IA-32处理器的功能结构
13.1.1 80386的功能结构
13.1.2 80486的功能结构
13.2 IA-32结构微处理器的指令系统的发展
13.3 IA-32结构微处理器的性能发展
13.3.1 IA-32的流水线结构简介
13.3.2 Cache
13.4 IA-32结构微处理器的执行环境
13.4.1 操作模式
13.4.2 基本执行环境概要
13.4.3 存储器组织
13.4.4 基本的程序执行寄存器
13.4.5 X87 FPU结构
13.5 IA-32 处理器的工作方式
13.6 保护虚地址方式
13.6.1 保护方式下的寻址机制
13.6.2 全局描述符表和局部描述符表
13.6.3 描述符
13.6.4 选择子
13.6.5 段描述符的高速缓冲寄存器
13.6.6 IA-32微处理器中的特权级
13.6.7 任务切换
13.7 虚拟存储器管理与IA-32微处理器的MMU单元
13.7.1 虚拟存储器概念
13.7.2 Intel IA-32结构微处理器的存储管理单元
习题

精彩书摘

第1章 概述
自从1981年IBM公司进入微型计算机领域并推出IBM-PC以后,计算机的发展开创了一个新的时代——微型计算机时代。微型计算机(以下简称微机)的迅速普及,使计算机真正广泛应用于工业、农业、科学技术领域以及社会生活的各个方面。以前的大型机(MainFrame)、中型机、小型机的界线已经日益模糊甚至消失。随着微机应用的普及及技术的发展,芯片与微机的功能和性能迅速提高,其功能已经远远超过了20世纪80年代以前的中、小型机甚至超过了大型机。
到了20世纪90年代,随着局域网、广域网、城际网以及Intemet的迅速普及与发展,微机从功能上可分为网络工作站(客户端Client)和网络服务器(Server)两大类型。网络客户端又称为个人计算机(Personal Computer,PC)。
1.1 IA-32结构的概要历史
1971年,Intel公司发布了Intel 4004,这是一个4位微处理器,被认为是世界上第一个微处理器。从此,微处理器得到了极其迅速的发展。直至今天,基本上按摩尔定律(每18个月微处理器芯片上的晶体管数翻一番)指出的那样发展。
到了20世纪70年代中期,微处理器的主流是Intel的8080、8085,Motorola的6800和S109的Z80等8位微处理器。其中,Z80稍占优势。随后,各个公司都向16位微处理器发展。
1981年,计算机界的巨头——IBM公司(当时,IBM一个公司的销售额占整个计算机行业的销售额的50%以上)进入了个人计算机领域,推出了IBM-PC。在IBM-PC中采用的CPU是Intel的8088微处理器。
IBM-PC的推出极大地推动了个人计算机的发展,在20世纪80年代中期,个人计算机的年产量已经超过了200万台,到20世纪80年代后期,已经超过了1000万台。
个人计算机的迅猛发展,造就了两个新的巨人——MicrosoR公司和Intel公司。Intel公司在微处理器市场占据着绝对的垄断地位。

前言/序言

  自1981年计算机界的巨人——IBM公司推出了IBM-PC(个人计算机),计算机的发展进入了一个新的时代——微型计算机时代。
  20年来,微型计算机的性能得到了极大提高。
  就CPU来说,十余年来,Intel公司生产的芯片经历了8088、8086、80186、80286、80386、80486到Pentium(中文名为奔腾,编号为80586);Pentium也经历了Pentium、Pentium MMX、Pentium Pro(中文名为高能奔腾又称80686,即为Pentium 6结构的第一个处理器)以及把MMX技术与Pentium Pro结合在一起的Pentium II、Pentium III直至最新的Pentium 4。这些CPU形成一个系列(x86系列),它们是向下兼容的。在8086(8088)CPU上开发的程序,完全可以在Pentium 4上运行。所以,Intel公司把它们称为IA(Intel Architecture)-32结构微处理器。我们可以用两个表来说明IA.32结构微处理器的发展。
《嵌入式系统设计与应用》 内容简介: 本书是一部系统性、实践性兼具的嵌入式系统设计与应用领域的高水平著作。它旨在为读者提供对嵌入式系统核心原理、关键技术和典型应用开发的全面理解。全书紧密结合当前嵌入式技术的发展趋势,从理论到实践,层层深入,力求为读者构建一个扎实而宽广的知识体系。 第一部分:嵌入式系统基础理论 本部分深入剖析了嵌入式系统的基本概念、发展历程、体系结构以及其与通用计算机系统的区别与联系。我们将从宏观视角审视嵌入式系统的独特性,包括其对功耗、成本、性能、实时性、可靠性等方面的特殊要求。 第一章:嵌入式系统概述 1.1 什么是嵌入式系统? 定义与特征:强调嵌入式系统是集成在特定硬件平台上的、为实现特定功能而设计的计算机系统。重点阐述其“嵌入式”的含义,即不以通用计算为主要目的,而是服务于更广泛的设备和应用。 典型应用领域:通过列举智能家居、工业自动化、医疗设备、汽车电子、通信设备、消费电子等多样化的应用场景,直观展示嵌入式系统的广泛性。 与通用计算机的比较:从硬件架构、软件开发、系统特性、生命周期等方面,对比嵌入式系统与PC、服务器等通用计算设备的差异,突出嵌入式系统的定制化和专用性。 1.2 嵌入式系统的发展历程与趋势 早期发展:追溯嵌入式系统从最初的简单控制单元到复杂智能系统的演变过程。 关键技术突破:分析微处理器、嵌入式操作系统、通信协议、传感器技术等关键技术对嵌入式系统发展的推动作用。 当前热点与未来展望:探讨物联网(IoT)、人工智能(AI)在嵌入式领域的融合应用,以及边缘计算、低功耗技术、安全性等未来发展趋势。 1.3 嵌入式系统的体系结构 硬件平台:介绍嵌入式系统的典型硬件组成,包括微处理器/微控制器(MCU)、存储器(RAM、ROM、Flash)、外设接口(I/O、ADC、DAC、定时器)、通信接口(UART、SPI、I2C、CAN、Ethernet、USB)等。 软件系统:阐述嵌入式软件的层次结构,包括底层驱动、实时操作系统(RTOS)、中间件、应用层软件等。 系统集成:强调硬件与软件的紧密集成是嵌入式系统设计的核心。 1.4 嵌入式系统设计的关键挑战 资源限制:讨论内存、处理能力、功耗等资源的受限性对设计的影响。 实时性要求:解析实时操作系统的必要性以及硬实时、软实时的概念。 可靠性与安全性:分析嵌入式系统在恶劣环境下工作的可靠性需求以及信息安全的重要性。 功耗管理:探讨低功耗设计技术在电池供电嵌入式设备中的关键作用。 开发成本与周期:分析嵌入式系统开发过程中成本控制和缩短开发周期的策略。 第二章:嵌入式微处理器与微控制器 2.1 微处理器(MPU)与微控制器(MCU) 核心概念:深入理解CPU、内存、I/O接口等基本构成。 架构特点:介绍RISC与CISC指令集架构,分析其在嵌入式领域的适用性。 ARM架构:详细讲解ARM处理器的发展历程、家族系列(Cortex-M, Cortex-R, Cortex-A)及其在嵌入式领域的广泛应用。 其他主流架构:简要介绍MIPS、x86等在特定嵌入式领域的应用。 2.2 嵌入式存储器 易失性存储器(RAM):SRAM, DRAM,及其在缓存、临时数据存储中的作用。 非易失性存储器(ROM, Flash, EEPROM):NOR Flash, NAND Flash, eMMC等,及其在程序存储、数据存储中的应用。 存储器接口与时序:理解不同存储器与CPU之间的连接方式和数据传输时序。 2.3 嵌入式系统总线与接口技术 CPU与总线:解析地址总线、数据总线、控制总线的概念及其在数据传输中的作用。 片上总线(On-chip Bus):AMBA(AHB, APB)等,用于CPU与片上外设的连接。 片外总线(Off-chip Bus):DDR SDRAM接口、PCIe等。 常用接口技术: 通用串行接口: UART(RS-232, RS-485),SPI,I2C,USB。深入分析其工作原理、通信协议、应用场景和注意事项。 通用并行接口: GPIO,用于通用输入输出控制。 传感器接口: ADC(模数转换器)、DAC(数模转换器),用于处理模拟信号。 定时器/计数器: 用于生成延时、测量时间、产生PWM信号等。 中断控制器: 理解中断的概念、中断优先级、中断向量表,以及中断处理流程。 DMA(直接内存访问): 讲解DMA的工作原理,以及其在提高数据传输效率、减轻CPU负担方面的作用。 通信总线: CAN(控制器局域网)、Ethernet(以太网)等,分析其在汽车电子、工业控制、网络通信中的应用。 第二部分:嵌入式软件开发与操作系统 本部分重点关注嵌入式软件的设计、开发流程以及嵌入式实时操作系统(RTOS)的原理与应用。通过本部分的学习,读者将掌握嵌入式软件开发的基础技能,并理解如何利用RTOS来管理系统资源,实现高效的并发执行。 第三章:嵌入式软件开发流程与工具链 3.1 嵌入式软件开发的基本流程 需求分析与系统设计:明确嵌入式系统的功能需求,进行软硬件协同设计。 编码实现:选择合适的编程语言(C/C++是主流),编写高质量的代码。 交叉编译与链接:理解交叉编译器的作用,以及如何在宿主机上编译生成目标机可执行的代码。 下载与调试:掌握将编译后的程序烧录到目标板,并使用调试工具进行问题定位。 测试与优化:进行单元测试、集成测试,以及性能和功耗的优化。 3.2 嵌入式开发工具链 集成开发环境(IDE): Keil MDK, IAR Embedded Workbench, Eclipse + GCC等,介绍其集成调试、编译、代码编辑等功能。 编译器(Compiler): GCC, Clang等,讲解C/C++到汇编的转换过程。 汇编器(Assembler): 将汇编代码转换为机器码。 链接器(Linker): 将编译后的目标文件和库文件链接成可执行文件。 调试器(Debugger): JTAG, SWD接口,配合硬件仿真器(如ULINK, J-Link)进行代码调试。 仿真器(Emulator)与逻辑分析仪: 理解硬件仿真器在代码执行跟踪、寄存器查看、断点设置等方面的作用,以及逻辑分析仪在信号时序分析中的价值。 版本控制系统: Git等,强调其在团队协作和代码管理中的重要性。 第四章:嵌入式实时操作系统(RTOS) 4.1 RTOS概述 RTOS的定义与必要性:强调RTOS在处理实时任务、多任务并发、资源管理方面的核心作用。 RTOS的功能:任务管理、内存管理、设备管理、进程间通信、中断管理等。 RTOS的类型:硬实时、软实时、比例共享调度等。 4.2 RTOS核心概念 任务(Task)/线程(Thread): 独立运行的程序单元,理解任务的创建、删除、阻塞、唤醒等状态。 任务调度: 调度器(Scheduler):负责根据调度算法选择下一个运行的任务。 调度算法:优先级调度(抢占式、非抢占式)、轮转调度、时间片轮转等。 上下文切换(Context Switching):理解CPU状态的保存与恢复过程。 任务间通信(IPC): 信号量(Semaphore):用于任务同步和互斥。 互斥锁(Mutex):保证对共享资源的独占访问。 消息队列(Message Queue):用于任务之间传递数据。 事件标志(Event Flags):用于任务之间传递事件信息。 共享内存(Shared Memory):实现高效的数据共享。 同步与互斥: 解决多任务环境下对共享资源的访问冲突。 中断处理: RTOS如何与中断服务程序(ISR)协同工作。 4.3 常用嵌入式RTOS介绍 FreeRTOS:介绍其广泛应用、源码开放、易用性等特点,并重点讲解其核心API。 RT-Thread:分析其中国本土的优秀RTOS,支持组件化、多架构等特点。 UCOS系列:介绍UCOS-II, UCOS-III的经典地位和特性。 Zephyr OS:分析其面向IoT的现代RTOS,支持广泛的硬件平台和功能。 4.4 RTOS在嵌入式系统中的应用 如何选择合适的RTOS:根据项目需求、硬件平台、资源限制等因素进行选择。 RTOS移植:介绍RTOS在不同硬件平台上的移植过程。 基于RTOS的系统设计:如何利用RTOS的特性来构建复杂的嵌入式应用。 第三部分:嵌入式系统接口技术与驱动开发 本部分将深入讲解嵌入式系统中常用的各种硬件接口的工作原理,并重点介绍如何为这些接口编写驱动程序,使其能够被上层软件调用。这将帮助读者理解硬件与软件之间的桥梁。 第五章:嵌入式系统常用接口技术详解 5.1 串行通信接口 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter): 异步通信原理:波特率、起始位、数据位、停止位、校验位。 RS-232, RS-485标准:接口电气特性、连接方式。 应用场景:调试信息输出、模块间通信、设备连接。 SPI (Serial Peripheral Interface): 同步通信原理:主从模式、SCK(时钟)、MOSI(主输出/从输入)、MISO(主输入/从输出)、SS(片选)。 数据传输时序:CPOL, CPHA。 应用场景:连接高速外设,如Flash、SD卡、显示屏、传感器。 I2C (Inter-Integrated Circuit): 多主控、多从设备通信:SDA(数据线)、SCL(时钟线)。 地址寻址机制:7位或10位地址。 通信协议:Start/Stop条件、ACK/NACK。 应用场景:连接低速外设,如EEPROM、RTC、传感器、ADC/DAC。 5.2 并行通信接口 GPIO (General Purpose Input/Output): 输入/输出模式配置:推挽输出、开漏输出、上拉/下拉输入。 直接控制数字信号:LED、按键、继电器等。 5.3 模数/数模转换(ADC/DAC) ADC: 工作原理:量化、采样、编码。 关键参数:分辨率、采样率、精度。 接口类型:并行、串行(SPI, I2C)。 应用场景:读取传感器数据(温度、湿度、压力等)。 DAC: 工作原理:编码、数模转换。 关键参数:分辨率、输出范围。 应用场景:产生音频信号、控制模拟设备。 5.4 定时器/计数器(Timer/Counter) 工作模式:定时、计数、PWM生成。 中断触发:周期性中断、事件触发。 应用场景:精确延时、脉冲宽度调制(PWM)用于电机控制、LED亮度调节。 5.5 中断系统 中断产生与响应:外部中断、定时器中断、通信中断。 中断向量表:存储中断服务程序的地址。 中断优先级管理:嵌套中断、中断屏蔽。 中断服务程序(ISR)设计:简洁、高效。 5.6 DMA(Direct Memory Access) DMA控制器工作原理:独立于CPU进行数据传输。 DMA传输模式:外设到内存、内存到外设、内存到内存。 DMA请求与仲裁。 应用场景:高效传输大量数据,如ADC采样数据、网络数据包。 第六章:嵌入式驱动程序开发 6.1 驱动程序的作用与分类 硬件抽象层:驱动程序是硬件与应用程序之间的接口。 设备模型:Linux等操作系统中的设备模型。 分类:字符设备、块设备、网络设备。 6.2 驱动程序的基本框架 初始化与退出:设备初始化、资源申请、驱动注册;设备去初始化、资源释放、驱动注销。 设备操作函数集:Open, Close, Read, Write, IOCTL等。 6.3 基于RTOS的驱动程序开发 与RTOS的集成:任务、信号量、消息队列在驱动中的应用。 中断处理与驱动:ISR与线程的协同。 设备文件系统(在某些RTOS中):方便驱动程序的访问。 6.4 典型驱动程序开发实例(以UART或SPI为例) 硬件寄存器访问:直接读写硬件寄存器来控制设备。 中断驱动:配置中断,编写ISR。 RTOS同步机制:使用信号量或互斥锁保护共享资源。 提供API接口:供上层应用程序调用。 第四部分:嵌入式系统应用开发与进阶 本部分将介绍嵌入式系统在实际项目中的应用,包括嵌入式Linux系统移植与应用开发,以及一些进阶主题,如嵌入式通信、安全性与可靠性等。 第七章:嵌入式Linux系统移植与应用开发 7.1 嵌入式Linux概述 Linux内核特点:开源、稳定、强大的网络功能、丰富的驱动支持。 嵌入式Linux系统结构:Bootloader, Kernel, Root Filesystem, Application。 与桌面Linux的差异:资源受限、定制化、实时性要求。 7.2 Bootloader 作用:初始化硬件,加载Linux内核。 常见Bootloader:U-Boot, GRUB。 移植流程:配置Bootloader,烧录到目标板。 7.3 Linux内核移植 内核配置:menuconfig, xconfig等。 设备树(Device Tree):描述硬件资源的标准化方法。 驱动程序集成:编写或移植设备驱动。 7.4 根文件系统构建 BusyBox:集成常用Linux命令和工具。 Buildroot, Yocto Project:自动化构建嵌入式Linux系统的工具链。 应用程序:在嵌入式Linux上运行用户应用程序。 7.5 嵌入式Linux应用程序开发 用户空间与内核空间:理解两者区别。 系统调用:应用程序与内核的交互方式。 常用开发工具:GCC, GDB, Make。 多线程与进程编程。 网络编程:Socket API。 7.6 嵌入式Linux与RTOS的选择 何时选择嵌入式Linux:需要丰富的功能、网络支持、较强的计算能力。 何时选择RTOS:对实时性要求极高、资源极其受限。 第八章:嵌入式系统通信与网络 8.1 嵌入式系统中的通信协议 低级通信: UART, SPI, I2C(回顾与深入)。 工业通信: CAN, Modbus, Profibus。 无线通信: Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, LoRa。 网络通信: TCP/IP协议栈。 8.2 嵌入式网络应用开发 TCP/IP协议栈:Socket编程。 HTTP服务器/客户端:构建Web服务。 MQTT/CoAP:轻量级物联网通信协议。 DHCP, DNS:网络配置与解析。 8.3 物联网(IoT)平台与应用 云平台:AWS IoT, Azure IoT, Google Cloud IoT。 边缘计算:数据在设备端或近端进行处理。 数据采集与传输:传感器数据上传。 远程控制与监控。 第九章:嵌入式系统安全性与可靠性 9.1 嵌入式系统安全性 安全威胁:固件篡改、数据泄露、拒绝服务攻击。 安全措施: 硬件安全:安全芯片(TPM)、安全启动(Secure Boot)。 软件安全:固件加密、访问控制、权限管理、安全编码实践。 通信安全:TLS/SSL加密。 安全更新与漏洞管理。 9.2 嵌入式系统可靠性 故障检测与诊断。 容错与冗余设计。 Watchdog Timer(看门狗定时器):防止系统死锁。 软件异常处理与恢复机制。 嵌入式系统测试方法:单元测试、集成测试、系统测试、压力测试。 附录: 常用嵌入式开发术语表 相关参考资料与网站 本书内容涵盖广泛,从基础的硬件原理到复杂的系统应用,力求为读者提供一个全面、深入的嵌入式系统学习路径。通过理论知识的学习和实例的分析,读者将能够掌握嵌入式系统的设计、开发和调试技能,为从事嵌入式相关工作奠定坚实的基础。

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这本书在讲到接口技术的部分,彻底颠覆了我之前对“计算机硬件”的认知。我一直以为,计算机就是一块块主板、内存、显卡堆砌起来的东西,但这本书让我看到了更深层次的奥秘。它详细介绍了各种I/O接口的工作原理,比如并行接口、串行接口,还有那些听起来就很专业的定时器/计数器、中断控制器等。书中对各个芯片的内部结构和工作流程都有详尽的描述,配合着大量的时序图和电路图,简直就像是一本手把手的硬件开发指南。特别是关于中断的概念,书中把它解释得淋漓尽致,让我明白了为什么计算机可以同时处理这么多不同的任务,原来背后是精密的硬件机制在支撑。我还记得,书中讲到D/A转换和A/D转换时,那些关于采样、量化的过程,让我对数字信号和模拟信号的转换有了全新的认识。虽然书中的某些部分对逻辑电路的深入程度很高,需要一定的数学基础,但一旦掌握了这些,再去看实际的硬件设备,就会觉得豁然开朗,不再是冰冷的零件,而是充满智慧的工程产物。

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作为一本规划教材,这本书在知识体系的构建上做得相当出色。它不是简单地罗列知识点,而是将微机原理和接口技术有机地结合起来,形成了一个完整的学习链条。从最基础的二进制数运算,到CPU的工作原理,再到各种外设的接口和控制,层层递进,逻辑清晰。书中不仅仅是理论的讲解,还穿插了大量的实例,通过这些实例,可以将抽象的理论具象化,理解起来会更容易。我尤其欣赏书中在讲解过程中,会不断回顾前面讲过的知识点,并将其与新知识点联系起来,这样能够加深读者的理解,也避免了知识点的孤立。虽然有些章节的篇幅很长,内容也比较密集,但作者的讲解方式很耐心,一步步地引导读者去理解。让我印象深刻的是,书中在讲解CPU的指令周期时,用了非常形象的比喻,让原本枯燥的概念变得生动起来。这本书的价值在于,它不仅教会了我们“是什么”,更教会了我们“为什么”和“怎么做”。

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我一直觉得,学习计算机技术,尤其是底层的东西,离不开动手实践。这本书在这方面也给了我很大的启发。虽然它是一本理论教材,但书中提供的很多实验指导和例程,都非常实用。通过阅读书中的汇编代码,我学会了如何用最原始的方式去控制硬件,那种感觉非常奇妙。特别是书中关于键盘、显示器、磁盘等接口的详细讲解,以及如何通过编程去驱动它们,让我对计算机硬件的工作流程有了更直观的认识。我记得书中有一个关于中断向量表的讲解,让我第一次明白了,当一个中断发生时,CPU是如何找到对应的处理程序的。这些实践性的内容,让我不再只是被动地接受知识,而是能够主动地去思考,去尝试。这本书的难度在于,它要求读者不仅要理解理论,还要有一定的编程能力,但正是这种理论与实践的结合,才让学习过程更加充实和有意义。

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这本书确实是计算机专业学习者绕不开的一座大山,虽然它叫“微机原理与接口技术”,但内容远远不止于此。一开始我拿到书的时候,就被厚实的页数给震慑住了。翻开第一页,迎面扑来的是二进​​制、八进​​制、十六进​​制的世界,各种逻辑门、组合逻辑、时序逻辑的图示,密密麻麻的公式,让人瞬间有种置身于电子工程领域的错觉。讲到CPU的内部结构时,各种寄存器、ALU、控制单元的功能介绍,简直像是在解剖一台机器的心脏。后面的章节,更是深入到了存储器、总线、中断等方面,那些关于时序、电平、信号的概念,对初学者来说,就像是在学习一门全新的语言。我印象特别深刻的是关于8086/8088微处理器的那一部分,书中详细讲解了它的指令集、寻址方式,以及如何通过汇编语言来控制它。那时候,我感觉自己仿佛真的拥有了一台微型计算机,可以随心所欲地去操控它。尽管有些概念非常抽象,需要反复琢磨,但一旦理解了,那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。这本书的优点在于,它没有回避这些复杂的理论,而是用一种严谨而又不失条理的方式呈现出来,即使一开始觉得困难,只要坚持下去,总能找到其中的规律。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期。一开始我以为它会是比较偏向于某个具体型号的微处理器,但实际上,它涵盖了微机原理非常普遍和核心的概念,并且将这些概念与各种接口技术紧密结合。书中对各个章节的组织结构非常合理,从硬件基础到控制原理,再到各种典型的接口设备,一步步深入。我特别喜欢书中对各种协议的讲解,比如串口通信的RS-232,以及早期的并行接口标准,这些内容让我对计算机之间如何进行数据交换有了更深入的理解。虽然书中涉及到的很多芯片和指令集都已经比较老了,但其背后的原理和思想,对于理解现代计算机系统仍然具有极其重要的参考价值。它就像是一本武功秘籍,虽然招式是基础的,但内功心法却可以融会贯通到更高的境界。这本书的价值在于,它为我们打下了坚实的底层基础,让我们在学习更高级的计算机技术时,能够知其然,更知其所以然。

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还行

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但是,要一个修炼者举起一千多斤的重物,而非那一刻的爆发力,相信,这个世界上没有几个修炼者能够做得到,至少拥有一千多斤力量的爆发力的塞玛法是绝对做不到的。

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这口大鼎可是足足有一千六百多斤,这是什么概念,一辆小汽车告诉行驶的撞击力也就这个力度,而石钟,竟举起了这等重物,须知提及一个人的拳力的时候,往往指的是他的爆发力,而非持久力。

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微机原理与接口技术(第2版)/21世纪高等学校计算机规划教材

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呵呵,还没有来的急看!啊!

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书不错,价格便宜,正需要

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学习一下。。。。。。

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啊啊啊啊啊啊啊啊啊

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