微型计算机及其接口技术复习与考试指导

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isbn号码:9787040107111
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  • 微型计算机
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具体描述

《微型计算机及其接口技术:深入探索与实践指南》 本书旨在为读者提供一个关于微型计算机核心原理、组成结构以及关键接口技术的全方位、深入的理解。我们不限于对基础知识的复述,而是致力于引导读者在概念层面和实际应用层面进行深度探索,从而建立起扎实的专业知识体系。 核心内容概述: 微型计算机的体系结构解析: 本书将从宏观到微观,详细剖析微型计算机的经典体系结构,包括中央处理器(CPU)的指令集架构(ISA)、流水线技术、缓存机制以及中断处理等核心组成部分。我们将深入理解CPU如何执行指令,如何通过预测和并行处理来提升性能,以及内存管理单元(MMU)在虚拟内存和进程隔离中的作用。此外,还会探讨不同代的CPU设计理念及其演变,例如RISC与CISC的对比,以及多核处理器带来的计算能力飞跃。 存储器技术与组织: 除了CPU,存储器是微型计算机不可或缺的另一部分。本书将详细介绍各种存储器技术,包括易失性存储器(RAM)的DRAM、SRAM原理及其在系统中的应用,以及非易失性存储器(ROM)的类型和用途。我们将深入理解存储器的分层结构,从高速寄存器到慢速但大容量的辅助存储,以及它们之间的数据传输机制。此外,还将探讨内存控制器的工作原理、内存带宽的影响因素,以及未来的新型存储技术如NAND Flash、SSD的原理和发展趋势。 输入/输出(I/O)系统与接口技术: 微型计算机之所以能与外部世界交互,离不开高效的I/O系统和各种接口技术。本书将详尽阐述I/O设备的工作原理、I/O方式(如程序I/O、中断I/O、DMA)及其优缺点。重点将放在各种通用接口标准的详解,例如USB(Universal Serial Bus)从1.0到最新的USB4的演进,包括其拓扑结构、传输协议、供电能力和广泛的应用场景。PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)作为现代高性能总线,其通道化架构、差分信号传输、事务层协议(TLP)等核心技术也将被深入剖析,揭示其如何支撑显卡、固态硬盘等高速设备。同时,我们将介绍Serial ATA(SATA)在存储设备连接中的作用,以及Ethernet在网络通信中的基础技术。 中断与异常处理机制: 中断和异常是计算机系统响应外部事件和内部错误的关键。本书将深入研究中断的产生、中断向量表(IVT)、中断控制器(如PIC、APIC)的工作流程,以及如何实现中断服务程序的执行。异常处理,包括页面错误、算术溢出等,其发生原因、处理流程以及对程序执行的影响也将被详细讲解。这部分内容对于理解实时操作系统和嵌入式系统至关重要。 总线与通信协议: 总线是微型计算机内部各组件之间进行数据交换的桥梁。本书将分析不同类型的总线,包括数据总线、地址总线和控制总线的功能和工作时序。我们将深入研究总线仲裁机制,如何解决多个设备同时请求总线访问的问题。此外,还将探讨外围设备连接常用的串行通信协议,如SPI(Serial Peripheral Interface)和I2C(Inter-Integrated Circuit),分析它们的时序、数据传输方式以及在嵌入式系统中的广泛应用。 硬件与软件的交互: 本书将重点关注硬件层面的抽象和软件层面的控制,以及它们之间是如何协同工作的。我们将探讨固件(Firmware)的作用,例如BIOS/UEFI在系统启动过程中的角色,以及它们如何初始化硬件并加载操作系统。操作系统如何管理CPU、内存、I/O设备,以及设备驱动程序在连接硬件和操作系统之间的作用,也将是本书的重要论述内容。 本书特点: 理论与实践结合: 本书不仅讲解抽象的理论概念,还强调这些概念在实际微型计算机系统中的应用。通过对典型硬件接口和工作原理的深入分析,帮助读者建立起“知其然”更“知其所以然”的认知。 前沿技术视角: 在介绍基础知识的同时,本书也会适时引入对新兴技术和发展趋势的探讨,例如新型存储器技术、更高带宽的总线标准等,以帮助读者跟上技术发展的步伐。 系统性与全面性: 内容覆盖微型计算机从核心处理器到外部接口的各个环节,力求为读者构建一个全面、系统的知识框架。 深度解析: 我们不满足于表面现象的描述,而是致力于挖掘技术背后的深层原理和设计思想,帮助读者建立起深刻的技术洞察力。 阅读本书,您将能够更清晰地理解微型计算机如何工作,掌握各种关键接口技术的原理和应用,为进一步深入学习计算机系统设计、嵌入式开发、操作系统原理等领域打下坚实的基础。

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读后感

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用户评价

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对于我这样一个对微型计算机领域略知一二的爱好者来说,这本《微型计算机及其接口技术复习与考试指导》提供了一个非常好的学习路径。我之前阅读过一些相关的入门书籍,但总是感觉概念零散,难以形成完整的知识体系。这本书的优点在于,它将微型计算机的硬件架构、指令系统、以及各种接口技术有机地结合在一起,形成了一个清晰的学习脉络。在讲解CPU的工作原理时,它并没有停留在表面,而是深入到了指令流水线、中断处理等核心机制,这让我对CPU的执行效率有了更深的理解。在接口技术方面,它详细介绍了各种串行和并行接口的通信协议,例如SPI、I2C、UART、 paralelo printer port等,并对它们的优缺点进行了详细的对比。更让我欣喜的是,书中还涉及了一些较为高级的接口技术,如PCIe的通道分配和热插拔机制,以及USB的设备枚举和电源管理策略,这些内容让我看到了微型计算机连接世界的无限可能。这本书让我感觉,我不再是零散地学习碎片化的知识,而是真正地在构建一个完整的微型计算机知识体系。

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我是一名刚接触微型计算机领域的学生,对于里面的各种概念和术语都感到非常陌生和困惑。这本《微型计算机及其接口技术复习与考试指导》就像是一盏明灯,照亮了我前行的道路。它从最基础的概念讲起,比如什么是位、字节、字,什么是微处理器的核心组成部分,一点一点地把我带入这个领域。在讲解CPU的指令集时,它不仅仅是列出指令,还会解释每条指令的功能和作用,以及它们在程序执行中的意义。而对于接口技术,它更是将那些复杂的通信协议,比如SPI、I2C,通过生动形象的比喻和详细的图示,让我能够轻松理解它们的工作原理。我最喜欢的是,在每一章的末尾,都有大量的习题,并且这些习题的难度梯度设计得非常好,从最基础的填空题、选择题,到需要综合运用知识的计算题和问答题,能够帮助我系统地检测自己的学习效果。这本书让我对微型计算机和接口技术不再感到畏惧,而是充满兴趣,并且能够扎实地掌握相关的知识。

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坦白讲,作为一名在微型计算机领域摸爬滚打多年的老兵,我通常对这种“复习与考试指导”类的书籍并不抱太大期望,觉得它们往往过于偏重应试,缺乏深度和广度。然而,《微型计算机及其接口技术复习与考试指导》这本书,却给了我一个意想不到的惊喜。它并没有简单地堆砌考点和解题技巧,而是以一种更加宏观和系统化的视角,来剖析微型计算机的体系结构和接口技术的发展脉络。作者在讲解CPU的工作原理时,不仅仅是描述了指令的执行过程,还深入探讨了流水线、缓存等现代CPU架构的精髓,让我对性能的提升有了更深刻的认识。在接口技术方面,它并没有局限于常见的接口,而是引入了诸如PCIe、USB 3.0等更高级的接口标准,并对其发展趋势进行了展望。更难能可贵的是,书中对一些关键技术的原理进行了非常深入的阐释,比如DMA(直接内存访问)的实现机制,以及中断控制器的工作流程,这些都是理解高性能微型计算机系统不可或缺的知识。这本书让我看到,即使是“复习指导”,也可以做到如此有深度和前瞻性。它不仅巩固了我已有的知识,更拓宽了我的视野,让我对微型计算机的未来发展有了更清晰的判断。

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我必须得说,这本《微型计算机及其接口技术复习与考试指导》真的是让我大开眼界。我原本以为这是一本比较枯燥的教科书,没想到读起来却充满了“惊喜”。最让我印象深刻的是它在讲解接口技术时,并没有流于表面的概念介绍,而是深入到了各种接口协议的底层原理。它详细解释了各种信号的时序、握手协议,以及数据传输的方式,甚至还提到了差错检测和纠正的机制。我之前总是对那些AC/DC信号、高电平低电平的转换感到困惑,这本书却用非常直观的方式,比如类比生活中的交通信号灯,让我一下子就明白了信号传递的逻辑。而且,它在介绍不同的接口类型时,比如SPI、I2C、UART,不仅仅是列举它们的特点,还对比了它们在速度、复杂度和应用场景上的差异,这让我能够根据实际需求来选择合适的接口。让我惊喜的是,书中还提供了大量的实操建议,虽然这本书不是一本编程手册,但它在讲解接口时,会提及一些关键的寄存器配置和通信流程,这为我后续进行硬件开发打下了坚实的基础。我感觉这本书就像是一位经验丰富的工程师,在把自己的宝贵经验毫无保留地传授给我。它让我不再害怕那些复杂的电路图和通信协议,而是能够自信地去理解和分析它们。

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这本书简直是把我从一片混沌的微型计算机世界里拯救了出来!我之前对这个领域一直是一知半解,感觉概念太多,而且总是混淆不清。尤其是那些接口技术,每次看到那些枯燥的图表和参数,就头昏脑涨。但是,当我拿到这本《微型计算机及其接口技术复习与考试指导》后,一切都变得不一样了。作者用非常浅显易懂的语言,把那些原本复杂的理论拆解成了一个个小模块,而且逻辑性特别强,读起来一点都不费劲。我最喜欢的是它对每一个概念的讲解都配有大量的实例,而且这些实例都非常贴近实际应用,让我能立刻明白这个知识点有什么用。比如,在讲到总线结构的时候,它不仅仅是解释了总线是什么,还详细对比了不同类型总线的优缺点,以及它们在实际系统中是如何协同工作的。这种深入浅出的讲解方式,让我这种初学者也能很快地建立起一个清晰的框架。而且,这本书的编排也非常合理,每一章的知识点都循序渐进,就像是有人手把手地引导你学习一样。特别是对于那些容易出错的地方,作者都会特别强调,并且提供了一些纠正的方法。我感觉自己不仅仅是在学习知识,更是在学习如何有效地学习这些知识。这本书让我对微型计算机和接口技术产生了浓厚的兴趣,甚至开始主动去探索更深入的内容。如果说之前我对这个领域是畏惧的,那么现在我则是充满信心和好奇。

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我是一名电子产品爱好者,对DIY和创客活动有着浓厚的兴趣,一直想深入了解微型计算机的工作原理以及如何与各种外围设备进行连接。这本《微型计算机及其接口技术复习与考试指导》真的是我的“宝藏”。它在讲解微型计算机的CPU工作流程时,用非常简洁明了的图示,配合大量的文字说明,将复杂的指令周期、中断响应等过程变得易于理解。在接口技术方面,它涵盖了从老式的并行接口到现代的串行接口,例如RS-232、SPI、I2C、USB等,并且对每种接口的应用场景和特点都进行了详细的介绍。我最喜欢的是书中关于GPIO(通用输入输出)的讲解,它详细描述了如何配置GPIO作为输入或输出,如何实现电平控制,以及如何通过GPIO连接LED、按钮等简单外设。这对我这种DIY爱好者来说,简直就是福音,让我能够更自信地去设计和实现我的创客项目。

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作为一名在大学担任微型计算机课程的教师,我一直在寻找一本能够真正帮助学生理解复杂概念,并且能够有效地进行复习和考试指导的书籍。《微型计算机及其接口技术复习与考试指导》这本书,完全超出了我的预期。它在内容编排上,紧密结合了教学大纲的要求,但又不仅仅局限于应试教育。在讲解CPU的工作原理时,它深入剖析了RISC和CISC指令集的区别,以及它们对处理器性能的影响。在接口技术方面,它不仅详细介绍了各种常用接口的标准和协议,还探讨了它们的演进方向和未来趋势,例如Wi-Fi、蓝牙等无线接口在嵌入式系统中的应用。更重要的是,这本书在讲解过程中,穿插了大量的思考题和案例分析,这不仅能够帮助学生巩固知识,还能培养他们分析和解决问题的能力。我尤其欣赏的是,书中在对某些重点和难点知识点进行讲解时,都会提供多种不同的解释角度,以及相关的参考资料,这极大地丰富了学生的学习资源。

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我是一名即将步入职场的电子工程专业学生,对于微型计算机和接口技术方面的知识,总感觉学得不够扎实,尤其是在面对实际工程项目时,常常感到力不从心。这本《微型计算机及其接口技术复习与考试指导》简直就是为我量身打造的“救星”。它在梳理微型计算机体系结构时,逻辑非常清晰,从最基本的指令集架构,到复杂的处理器设计,都循序渐进地展开。而对于接口技术,它更是将枯燥的技术规范转化为易于理解的概念,例如,在讲解USB接口时,它不仅解释了USB 2.0和USB 3.0的速度差异,还详细阐述了它们的连接方式、数据传输协议,甚至还提及了不同设备类别(如HID、Mass Storage)在USB通信中的具体实现。最令我惊喜的是,书中在每个章节的结尾都设置了大量的典型例题,并且这些例题都具有很强的代表性,涵盖了从概念理解到实际应用中的各种考点。我通过做这些例题,不仅巩固了课堂上学到的知识,还发现了很多自己之前忽略的细节。这本书让我对考试内容有了更全面的把握,同时也为我日后进入实际工作岗位打下了坚实的基础。

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我一直对嵌入式系统非常感兴趣,尤其是微型计算机在其中的应用,但总是觉得理论知识和实际操作之间隔着一层纱。这本《微型计算机及其接口技术复习与考试指导》的出现,恰恰填补了我的这一空白。它在讲解微型计算机的硬件组成时,不仅仅是罗列了CPU、内存、I/O等基本单元,还非常详细地解释了它们之间的通信机制,比如地址总线、数据总线、控制总线是如何协同工作的。最让我受益匪浅的是,书中在讲解接口技术时,非常注重实际应用场景的分析。它对比了不同接口在功耗、速度、抗干扰能力等方面的差异,并给出了在不同嵌入式应用中应该如何选择接口的建议。比如,在讲解CAN总线时,它不仅解释了CAN协议的特点,还详细描述了它在汽车电子、工业自动化等领域的广泛应用,以及它在实际设计中需要注意的一些细节。这本书让我意识到,学习技术不仅仅是掌握理论,更重要的是理解它如何解决实际问题。它让我对如何将微型计算机集成到实际系统中,以及如何通过各种接口与外部世界交互,有了更加清晰和系统的认识。

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我是一名软件开发工程师,虽然日常工作主要涉及软件层面,但对底层的硬件原理和接口技术一直抱有浓厚的兴趣,希望能够更好地理解软硬件协同工作。这本《微型计算机及其接口技术复习与考试指导》恰好满足了我的需求。它在介绍微型计算机的内存管理单元(MMU)和虚拟内存机制时,用非常生动形象的比喻,让我这个非硬件背景的人也能够轻松理解。在接口技术方面,它不仅仅是列举了各种接口的名称和基本功能,而是深入分析了它们的电气特性、通信时序,以及在实际系统中可能遇到的问题和解决方案。比如,在讲解I2C总线时,它详细阐述了主从设备的握手过程,以及如何处理总线冲突和数据丢失等问题。让我尤其印象深刻的是,书中还专门辟出了章节来讨论总线桥接和协议转换,这对于理解异构系统中的数据交互至关重要。这本书让我看到了硬件和软件之间的紧密联系,也为我解决一些底层问题提供了新的思路。

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