微型计算机原理与接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国科学技术大学出版社

作者:周荷琴

出品人:

页数:521

译者:

出版时间:2004-12

价格:32.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787312017384

丛书系列:

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《数字逻辑设计与应用》 内容简介： 本书深入浅出地阐述了数字逻辑设计的核心概念、基本原理及其在实际工程中的应用。从最基础的二进制数系统、逻辑门运算开始，逐步引导读者掌握布尔代数、组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。 第一部分：数字逻辑基础 二进制数系统与编码： 介绍二进制、八进制、十六进制等数制及其相互转换，以及BCD码、ASCII码、格雷码等常用编码方式，为后续的数字电路设计奠定数理基础。 布尔代数与逻辑门： 详细讲解布尔代数的基本定理、公理和定律，以及AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR等基本逻辑门的功能和符号。 逻辑函数的化简： 介绍卡诺图、逻辑代数法等常用的逻辑函数化简方法，旨在最小化逻辑门数量，提高电路效率和降低成本。 组合逻辑电路设计： 学习如何根据逻辑功能需求，设计和分析各种组合逻辑电路，如编码器、译码器、多路选择器、数据分配器、加法器、减法器等。重点讲解这些电路的结构、工作原理及其在数据处理、信号选择等方面的应用。 第二部分：时序逻辑电路与状态机 基本触发器： 深入探讨RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器等基本存储单元的工作原理、特性和应用，理解其作为时序逻辑电路基本构件的重要性。 寄存器与移位寄存器： 讲解寄存器（包括并行输入/输出、串行输入/输出等）的结构和设计，以及移位寄存器在数据存储、移位、延迟等方面的功能。 计数器： 详细介绍同步计数器和异步计数器（行波计数器）的设计与分析，包括加法计数器、减法计数器、进制计数器、可预置计数器等，并探讨其在频率分频、定时、脉冲生成等方面的应用。 有限状态机（FSM）设计： 引入Mealy型和Moore型有限状态机的概念，讲解状态图、状态转移表的设计方法，以及如何将状态机转化为实际的数字电路。重点分析状态机在控制逻辑、序列检测等领域的应用。 第三部分：半导体存储器与可编程逻辑器件 半导体存储器概述： 介绍随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的基本分类和工作原理。 RAM： 深入分析静态随机存储器（SRAM）和动态随机存储器（DRAM）的结构、读写时序和关键技术，讲解其在数据存储中的作用。 ROM： 介绍掩膜ROM（MROM）、可编程ROM（PROM）、可擦写可编程ROM（EPROM）、电可擦写可编程ROM（EEPROM）的原理和特点，以及闪存（Flash Memory）的基本概念。 可编程逻辑器件（PLD）： 讲解可编程阵列逻辑（PAL）、通用阵列逻辑（GAL）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）的结构、工作原理和设计流程。重点阐述PLD在实现复杂逻辑功能、快速原型开发和系统集成方面的优势。 第四部分：数字系统设计与实际应用 数据转换器： 介绍数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）的基本类型、工作原理和关键参数，以及它们在连接数字世界与模拟世界中的桥梁作用。 数字系统设计流程： 梳理从需求分析、逻辑设计、仿真验证到硬件实现的整个数字系统设计流程。 Verilog/VHDL入门（选讲）： 简要介绍硬件描述语言（HDL）的概念，如Verilog或VHDL，及其在设计复杂数字电路中的应用，为进一步深入学习提供方向。 实际应用案例分析： 通过一些典型的数字系统应用案例，如简单的微处理器控制器、数据采集系统、通信接口等，将理论知识与实际工程相结合，帮助读者理解数字逻辑设计在现代科技中的重要地位。 本书旨在为读者打下坚实的数字逻辑设计基础，培养独立分析和设计数字电路的能力，为进一步学习计算机体系结构、嵌入式系统开发等领域提供必要的知识储备。本书内容严谨，例证丰富，适合高等院校相关专业本科生、研究生及工程技术人员阅读。

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这本书的开篇简直是为那些对电子世界充满好奇，但又对那些晦涩难懂的专业术语望而却步的初学者量身定做的“破冰船”。作者并没有一上来就抛出复杂的逻辑电路图或者内存寻址的细节，而是用一种非常平易近人的方式，将微处理器比作一个“超级勤奋的小工人”，用生活化的比喻来解释时钟频率、指令周期的概念。我特别喜欢它讲解寄存器组的部分，它没有直接给出寄存器的功能列表，而是通过一个“工厂流水线”的模型，生动地展示了数据是如何在ALU、控制单元和寄存器之间快速流转的。这种叙事手法极大地降低了理解的门槛，让原本枯燥的底层架构瞬间变得有血有肉。对于我这种工程背景不强的人来说，它提供的不仅仅是知识，更是一种信心——原来那些看似高深的计算机核心，是可以被如此清晰地剖析和理解的。如果你想建立一个扎实且直观的微型计算机工作原理的认知框架，而不是急于去背诵datasheet上的参数，这本书绝对是你的首选入门读物，它成功地将抽象的电子脉冲转化为了可感知的操作流程。

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这本书最让我感到惊喜的是它对“接口技术”这一块的覆盖力度和实用价值。它没有局限于介绍过时的标准，而是花了大量篇幅去探讨现代嵌入式系统中常用的通信协议，比如SPI、I2C以及异步串行通信RS-232的底层时序图。尤其是对SPI协议的讲解，它细致地分析了主从设备的选择、时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）的四种组合模式如何影响数据采集的准确性，这对于实际进行传感器数据采集的工程师来说，是直接可以拿来用的知识点。此外，书中对模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的原理介绍也非常扎实，它不仅解释了分辨率和采样率的意义，还讨论了量化误差和纹波对最终信号质量的影响。这本书给人的感觉是，作者不仅自己精通这些技术，更懂得如何将工程实践中的“坑”提前告知读者，避免我们在实际调试时走不必要的弯路，它提供的知识是活的，是能立刻转化为动手能力的宝贵财富。

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我必须指出，这本书在深入讲解硬件原理的同时，对软件与硬件的交互层面也给予了足够的重视，这使得它不仅仅是一本纯粹的硬件参考书，更像是一本“嵌入式思维”的培养手册。它详细描绘了汇编语言指令是如何被翻译成微处理器内部的微操作序列的，特别是对堆栈操作和子程序调用的机制进行了细致入微的解析。书中通过几个经典的“汇编小程序段”的示例，清晰地展示了调用约定（Calling Convention）如何影响栈帧的建立与销毁。这种自底向上（Bottom-up）的视角，彻底打消了我过去认为程序运行是“黑箱”操作的疑惑。更令人印象深刻的是，书中穿插讨论了中断服务程序（ISR）的设计原则，强调了在有限的资源下如何保证ISR的原子性和快速返回，这对于进行实时系统编程的人来说，是无价的经验总结。这本书真正做到了将编程的逻辑思维，与底层的硬件实现紧密地缝合在一起，让人在写代码时，脑海中能同步浮现出CPU内部寄存器的变化。

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从排版和内容的组织结构来看，这本书的编排逻辑非常严谨，它似乎是经过了多年的教学实践检验，每一章的知识点铺陈都具有很强的递进性。我对其中关于存储器层次结构的那一章印象尤其深刻。作者没有满足于讲解RAM和ROM的基本特性，而是着重分析了Cache的工作原理——命中率、替换算法（如LRU）的具体实现细节，以及多级Cache之间的一致性问题。书中甚至用图示清晰地勾勒出了直接映射、全相联和组相联三种Cache映射策略的差异和冲突。这部分内容往往是其他教材中一带而过的地方，但在这里却被提升到了核心地位，因为它直接决定了程序运行的“感觉速度”。通过这本书的阐述，我才真正理解了为什么软件优化中的“数据局部性”原则如此重要，因为硬件层面已经为这种局部性设计了最快的通道。这种对性能瓶颈的精准定位能力，是这本书最宝贵的贡献之一。

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这本书的深度和广度处理得非常精妙，尤其是在系统总线和I/O接口这块内容上，展现出了超越一般入门教材的洞察力。它不仅仅停留在介绍数据总线、地址总线和控制总线的物理定义上，而是深入探讨了不同时序信号之间的握手协议（Handshaking Protocol）是如何保证数据传输的可靠性的。我记得有一个章节详细对比了并行接口和串行接口在不同应用场景下的性能权衡，分析了中断驱动I/O与DMA（直接内存访问）在系统负载下的效率差异，这部分内容非常适合有一定实践经验，希望优化系统性能的工程师参考。特别是对DMA控制器的讲解，它没有使用过于简化或过于冗余的描述，而是精确地阐述了DMA请求、授权和传输过程中的总线控制权的交接逻辑，这对于理解现代高速外设如硬盘和网卡的工作机制至关重要。读完这部分，我对“延迟”和“吞吐量”这两个概念在硬件层面的具体体现有了更深刻的体会，它让我明白，优化系统性能很多时候是在争夺对系统总线的有效控制权。

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发现“最近在读这本书”的同学都是尼玛要复试的苦逼

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大三考研看过，周奶奶的课不错。

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大三考研看过，周奶奶的课不错。

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讲得还算不错，比看组成原理的时候顺心多了，反而汇编这部分成了老大难的问题、、、

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发现“最近在读这本书”的同学都是尼玛要复试的苦逼