实验与习题解答-微型计算机原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:水利水电

作者:何超 编

出品人:

页数:156

译者:

出版时间:2007-7

价格:16.00元

装帧:

isbn号码:9787508446639

丛书系列:

图书标签:

• 微型计算机原理
• 计算机应用
• 实验指导
• 习题解答
• 电子技术
• 计算机基础
• 教材
• 理工科
• 高等教育
• 微机原理

探索数字世界的基石：微型计算机原理与应用深度解析 微型计算机，作为现代信息技术的核心驱动力，已经渗透到我们生活的方方面面，从桌面上的强大工作站到口袋里的智能手机，再到驱动工业生产的嵌入式系统，无不闪耀着微型计算机的身影。要真正理解和驾驭这个数字世界，深入探究微型计算机的底层原理至关重要。本书旨在为你揭开微型计算机神秘的面纱，让你不仅知其然，更知其所以然。 我们并非仅仅罗列技术名词，而是致力于构建一个完整、清晰、逻辑严谨的知识体系，帮助你从宏观到微观，逐步掌握微型计算机的设计、工作机制以及其在多元化应用场景中的实现。本书将引导你踏上一场深入的探险之旅，从最基本的电子元器件出发，逐步构建起复杂的计算模型，最终理解一个完整的微型计算机系统是如何运作的。 第一部分：运算与控制的核心——微处理器的奥秘 微处理器（CPU）无疑是微型计算机的大脑。本书将从最基础的逻辑门电路入手，层层递进，深入解析CPU的内部结构和工作原理。你将了解： 二进制与逻辑运算： 学习二进制数制以及与之相关的基本逻辑运算（AND, OR, NOT, XOR等），这是理解数字电路和计算机语言的基础。我们将通过具体的例子，展示这些逻辑运算如何构成更复杂的计算单元。 组合逻辑与时序逻辑电路： 掌握组合逻辑电路（如加法器、译码器、多路选择器）和时序逻辑电路（如触发器、寄存器、计数器）的设计原理。理解它们如何实现数据处理和状态存储，是构建CPU部件的基础。 指令集架构（ISA）： 深入理解指令集的作用，它是CPU与软件之间的桥梁。我们将探讨不同类型的指令（算术、逻辑、数据传输、控制流等），以及它们如何被编码和执行。 CPU内部构成： 剖析CPU的核心组件，包括算术逻辑单元（ALU）、寄存器组、指令译码器、程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）等。理解这些部件如何协同工作，执行一条条指令。 流水线技术与超标量技术： 学习现代CPU如何通过流水线和超标量技术来提高执行效率，实现指令的并行处理，从而大幅提升计算性能。 不同微处理器家族的特点： 简要介绍不同微处理器架构（如x86, ARM）的演进和各自的特点，让你对市场上的主流CPU有更清晰的认识。 第二部分：信息存储的广阔天地——存储器系统详解 数据和程序需要被存储才能被CPU读取和处理。本书将全面介绍微型计算机的存储器系统： 存储器的分类与层次结构： 理解存储器从速度、容量和成本角度的分类，包括CPU内部缓存（Cache）、主存储器（RAM）、辅助存储器（硬盘、固态硬盘）以及外围存储设备（U盘、SD卡）等。 主存储器（RAM）的工作原理： 深入解析动态随机存取存储器（DRAM）和静态随机存取存储器（SRAM）的工作机制，了解它们如何通过地址和数据总线与CPU进行数据交换。 缓存（Cache）机制： 详细讲解缓存的作用、工作原理（如写回法、写通法）、缓存一致性问题以及如何通过缓存来弥合CPU速度与主存速度之间的巨大差距。 外围存储设备： 介绍硬盘的读写原理、固态硬盘（SSD）的工作方式，以及它们在数据持久化存储中的角色。 第三部分：数据流通的血脉——总线与接口技术 CPU、存储器和输入/输出设备之间的信息交流离不开总线和接口。本书将详细阐述： 总线系统： 理解数据总线、地址总线和控制总线的概念及其功能。学习总线的工作时序和协议，以及如何实现多设备之间的有效通信。 I/O接口： 介绍I/O接口的作用，它如何连接外部设备与CPU，以及常见的I/O接口技术（如并行接口、串行接口）。 中断系统： 深入理解中断的概念、中断请求（IRQ）、中断向量表以及中断服务程序的执行流程。学习中断如何实现CPU与外围设备之间的高效异步通信。 DMA（直接内存访问）： 学习DMA技术如何允许外围设备直接与内存进行数据传输，从而减轻CPU的负担，提高系统效率。 第四部分：人机交互的桥梁——输入/输出设备与外设接口 微型计算机的强大功能需要通过输入/输出设备才能与外界进行交互。本书将涵盖： 常见输入设备： 键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏等的工作原理和接口技术。 常见输出设备： 显示器、打印机、扬声器等的工作原理和接口技术。 通信接口： USB、以太网、Wi-Fi、蓝牙等通信接口的标准、协议和工作方式，以及它们在网络通信中的作用。 嵌入式系统中的I/O： 介绍在嵌入式系统中常见的传感器、执行器以及它们的接口和驱动原理。 第五部分：软件与硬件的融合——操作系统与系统软件 硬件的最终价值体现在其运行的软件之上。本书将探讨： 操作系统（OS）的基本概念： 理解操作系统的核心功能，如进程管理、内存管理、文件管理和设备管理。 系统调用的作用： 学习应用程序如何通过系统调用来请求操作系统服务。 汇编语言基础： 介绍汇编语言作为一种低级语言，如何直接映射到机器指令，以及它在理解CPU工作机制中的重要性。 编译与链接过程： 简要介绍高级语言程序如何被编译、汇编和链接成最终可在CPU上执行的机器代码。 第六部分：微型计算机的应用领域与发展趋势 掌握了微型计算机的基本原理，我们还需要了解它们是如何被应用于现实世界，以及未来的发展方向： 个人计算机（PC）与工作站： 分析PC的硬件组成和发展历程。 移动设备： 深入理解智能手机、平板电脑等移动设备的硬件架构和功耗优化技术。 嵌入式系统： 探讨嵌入式系统在汽车电子、工业自动化、智能家居、物联网等领域的广泛应用。 高性能计算： 简要介绍超级计算机和集群计算的工作原理。 未来发展趋势： 展望微型计算机在人工智能、量子计算、边缘计算等前沿领域的未来发展。 本书通过深入浅出的讲解，结合丰富的图示和实例，旨在帮助读者建立起对微型计算机系统的全面认知。无论你是计算机科学专业的学生，还是对计算机技术充满好奇的爱好者，亦或是希望深入了解所使用设备工作原理的从业者，本书都将是你通往数字世界更深层次理解的宝贵阶梯。让我们一起，揭开微型计算机的层层迷雾，感受数字脉搏的跳动！

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