微型計算機原理與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:電子工業齣版社

作者:易先清

出品人:

頁數:489

译者:

出版時間:2001-1

價格:38.00元

裝幀:

isbn號碼:9787505362581

叢書系列:

圖書標籤:

• 微型計算機
• 計算機原理
• 應用
• 電子技術
• 數字電路
• 匯編語言
• 計算機組成原理
• 嵌入式係統
• 單片機
• 計算機基礎

好的，以下是一份關於《微型計算機原理與應用》的圖書簡介，旨在詳細介紹該書所涵蓋的知識體係，但完全不提及原書名或具體內容，而是聚焦於一個假設的、同樣麵嚮微型計算機領域的、但內容體係不同的新圖書的介紹。 --- 《數字係統核心架構與前沿嵌入式實踐指南》圖書簡介 定位與目標讀者： 本書旨在為電子工程、計算機科學與技術、自動化等相關專業的學生、初級工程師以及希望深入理解現代數字係統底層邏輯和前沿應用開發的技術人員提供一份全麵、深入且實用的參考指南。我們摒棄瞭傳統教材中過於側重基礎概念的冗餘敘述，轉而聚焦於當前工業界最迫切需要的核心架構理解、係統級設計方法以及快速迭代的嵌入式應用實踐。 核心內容深度解析： 本書結構嚴謹，內容橫跨理論基礎、核心架構解析、係統集成與前沿技術應用四大闆塊，旨在構建一個從晶體管級抽象到應用層實現的全景式知識框架。 第一部分：數字邏輯與超大規模集成電路基礎重構 本部分是對傳統數字電子學基礎的現代視角重構。我們不再停留在布爾代數和基本邏輯門的操作，而是將重點放在先進工藝節點下的CMOS器件特性以及靜態時序分析（STA）的實際應用。 我們詳細闡述瞭不同類型的鎖存器和觸發器在高速電路中的功耗與噪聲敏感性。更重要的是，本章深入探討瞭異步電路設計的基本原理及其在特定低功耗場景中的優勢，並對比瞭同步設計與異步設計在係統同步性、時鍾域交叉（CDC）處理上的挑戰與解決方案。讀者將掌握如何利用先進的EDA工具進行邏輯門級功耗預測和時序預算。 第二部分：現代處理器核心架構深度剖析 這是全書的技術核心。本書對通用處理器（CPU）和專用處理器（GPU/NPU）的架構進行瞭對比分析，重點剖析瞭指令級並行性（ILP）的實現機製。 流水綫技術： 我們細緻解析瞭五級、七級乃至超深流水綫的結構，詳細展示瞭數據冒險、控製冒險的識彆與解決策略，特彆是亂序執行（Out-of-Order Execution）單元的設計理念，包括重排序緩衝區（ROB）、保留站（Reservation Station）和加載/存儲隊列（LSQ）的工作流程。 存儲層次結構： 內存訪問延遲是現代計算的瓶頸。本章詳盡分析瞭多級緩存係統（L1 D-Cache, L1 I-Cache, L2/L3 Cache）的組織結構（直聯映射、全相聯、組相聯），並重點介紹瞭緩存一緻性協議（如MESI、MOESI）在多核係統中的實際運作機製，以及如何通過程序優化來提高緩存命中率。 特權級與虛擬化： 深入講解瞭處理器提供的運行模式（如Ring 0到Ring 3），以及內存管理單元（MMU）如何實現地址翻譯（頁錶結構、TLB機製），為理解操作係統和虛擬機監控程序（Hypervisor）的運行奠定堅實基礎。 第三部分：係統級總綫與互聯技術 微處理器必須與外部世界高效通信。本部分聚焦於係統內關鍵數據通路的設計與優化。 總綫架構： 詳細比較瞭傳統的共享總綫（如AMBA AXI/AHB）在高帶寬需求下的局限性，並重點介紹瞭片上網絡（NoC）的設計原理，包括拓撲結構（Mesh, Torus）、路由算法（XY Routing）和流控機製。讀者將學習如何根據係統需求選擇閤適的互聯策略。 存儲器接口： 涵蓋瞭DDR SDRAM的電氣特性、時序參數和刷新機製。重點講解瞭DDR4/DDR5標準的關鍵演進，以及如何通過精確的PHY層訓練和時鍾/數據恢復（CDR）技術來保證高頻信號的完整性。 外部I/O接口： 深入探討瞭PCI Express（PCIe）的事務層、數據鏈路層和物理層協議，分析瞭其在連接高速外設（如NVMe SSD、高速網卡）中的性能瓶頸和優化手段。 第四部分：前沿嵌入式係統設計與實現 本部分將理論知識與實際工程項目緊密結閤，聚焦於異構計算平颱與實時係統開發。 異構計算平颱： 詳細分析瞭以FPGA為代錶的可編程邏輯器件（PLD）和現代SoC架構中的加速器IP核（如GPU或定製的ASIC模塊）。重點介紹瞭硬件描述語言（VHDL/Verilog）在係統功能驗證中的高級應用，以及如何使用HLS（高層次綜閤）工具將C/C++代碼高效映射到硬件資源上。 實時操作係統（RTOS）原理： 專注於嵌入式係統中對時間確定性的要求。本書深入解析瞭任務調度算法（如固定優先級、輪轉、最早截止時間First-Come, First-Served, EDF），以及中斷處理機製、同步與互斥原語（信號量、互斥鎖）在避免競態條件和保證任務響應時間中的關鍵作用。 係統功耗與可靠性管理： 在移動和物聯網設備中，能效至關重要。本章探討瞭動態電壓與頻率調節（DVFS）、時鍾門控、電源門控等低功耗設計技術。此外，還講解瞭係統層麵的錯誤檢測與恢復機製（如ECC內存、看門狗定時器）。 前瞻性展望： 最後，本書對RISC-V指令集架構的開放性、模塊化設計哲學進行瞭深入剖析，並探討瞭其在定製化和安全領域中的潛力，引導讀者站在技術前沿思考未來計算係統的發展方嚮。 --- 本書特色： 本書以工程實踐為導嚮，結閤大量的係統級仿真案例和真實芯片手冊數據進行講解，確保讀者不僅理解“是什麼”，更能掌握“如何設計”和“如何優化”。圖例豐富，公式推導嚴謹，是構建現代數字係統工程師知識體係的必備工具書。

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