具体描述
本书重点介绍了8086 CPU的内部结构、常用总线结构、存储器的扩充、各种典型接口的功能及应用，以及8086汇编语言程序设计，并介绍了目前最新、最前沿的计算机知识。 通过本书，读者可以对计算机内部结构及计算机工作原理有充分的了解，并可以用汇编语言解决一些实际问题，也可掌握各种接口的功能及应用方法，对于学习用计算机控制各种外设、解决生产和生活中的问题有很大的帮助。 本书适合作为高职高专电子信息类专业教学用书，同时也可作为学习微机原理知识的参考书。
穿越时空的数字脉搏：从晶体管到智能宇宙的宏大叙事 在一个由二进制代码构建的无限宇宙中，信息如同奔涌的河流，智能如同璀璨的星辰，而这一切的基石，则隐藏在那些看似平凡却蕴含着无穷奥秘的数字心脏之中。本书将带领您踏上一段令人神往的旅程，探索那些驱动我们现代文明蓬勃发展的核心技术，从最初的逻辑门电路，到如今无处不在的智能芯片，揭示数字世界是如何从无到有，如何一步步塑造我们今日所知的世界。 我们并非聚焦于某一种具体的数字设备，而是将目光投向驱动这些设备运转的核心原理。想象一下，您手中那部能够连接全球的网络手机，它背后并非魔法，而是数以亿计的微小开关——晶体管——协同工作的奇迹。本书将深入剖析这些微小开关的工作机制，如同解剖一个精密的时钟，您将理解它们如何通过“开”与“关”来代表“0”与“1”，如何组合形成基本的逻辑门，以及这些逻辑门如何进一步构成复杂的算术逻辑单元，执行加减乘除等计算任务。我们将从最基本的布尔代数出发，一层层剥开数字电路的面纱，让您理解那些看不见的电子脉冲如何孕育出强大的计算能力。 您会好奇，这些计算能力是如何被组织起来，又是如何被赋予“执行指令”的能力的？本书将引导您进入指令集架构的殿堂。这里，我们将不再局限于纯粹的物理层面，而是探讨一套抽象的语言，一套机器与程序员之间交流的通用法则。您将了解，不同的处理器，即使内部结构千差万别，也可以通过遵循相似的指令集架构，来执行相同的软件程序。我们将解析指令的构成，例如操作码、地址码等，理解CPU是如何 fetching（取指令）、decoding（译码）和executing（执行）指令的，以及程序计数器、指令寄存器等关键部件如何协同工作，确保程序的流畅运行。这就像学习一门新的语言，一旦掌握了语法和词汇，您就能与这个数字世界进行更深层次的沟通。 当然，再强大的处理器也需要存储信息的能力。本书将为您揭示数字世界中的记忆宫殿——存储器。您将了解，从高速缓存到主内存，再到持久化存储，不同的存储介质在速度、容量和成本上是如何权衡的。我们将深入探究存储器的工作原理，理解其分层结构，以及数据是如何在不同层级之间进行传输和管理的。您会惊叹于内存控制器如何在庞大的数据海洋中精准地定位和访问您所需的信息，以及为什么内存的性能对于整体计算效率至关重要。 数字世界并非孤立存在，它需要与我们真实的世界进行交互。本书将带领您探索数据输入输出的奥秘。想象一下，您敲击键盘，屏幕上立刻显示出字符；您触摸屏幕，手机立刻做出响应。这些看似理所当然的操作，背后是精密的接口技术在默默工作。我们将详细介绍各类接口，例如用于连接外部设备的通用串行总线（USB）的工作原理，以及它们如何为海量外设提供了标准化的接入方式。您将理解，数据是如何以电信号的形式进行传输，又是如何被转换成机器能够理解的二进制数据，反之亦然。我们将探讨中断机制，理解当外部设备需要CPU注意时，CPU是如何被及时通知并响应的。 更进一步，我们将深入探讨中断和异常处理。当程序执行过程中遇到意外情况，例如除以零的操作，或者外部设备发送了紧急信号，系统如何能够优雅地应对，而不是崩溃？我们将解析中断向量表的作用，理解CPU如何根据中断类型跳转到相应的处理程序，从而实现对突发事件的及时响应和处理。这就像一个高效的指挥中心，能够应对各种突发状况，确保系统的稳定运行。 我们还将触及总线和内存管理的概念。数据在CPU、内存和外围设备之间是如何传输的？总线就是信息传输的“高速公路”。我们将分析不同类型的总线，例如地址总线、数据总线和控制总线，理解它们在数据传输过程中的职责。同时，内存管理单元（MMU）将揭开神秘面纱，您将了解它如何将程序请求的虚拟地址转换为物理内存地址，如何实现内存的保护，以及如何有效地利用有限的物理内存资源，让多个程序能够和谐共存。 本书还将引领您了解数字信号处理的基本概念。我们所处的现实世界是模拟的，而数字设备处理的是离散的二进制信号。那么，如何将连续变化的模拟信号转换为数字信号，又如何将数字信号还原成模拟信号？我们将探讨采样、量化和编码等关键技术，理解它们在音频、视频等领域的广泛应用。您将明白，正是这些技术，使得我们的数字设备能够捕捉、处理和重现我们感知的世界。 此外，我们还将对并行处理和分布式系统的雏形进行初步的探讨。虽然本书的重点在于单机系统的核心原理，但您将初步了解到，当单机的处理能力达到一定瓶颈时，如何通过多核处理器、多台计算机协同工作来提升整体性能。您会理解，现代计算的趋势是朝着更强大的并行计算能力发展，而这离不开对基础数字原理的深刻理解。 贯穿整本书的，是对底层硬件与上层软件之间桥梁的不断探索。您将深刻体会到，软件的强大功能，最终都要落实到硬件的执行之上。理解硬件的运作原理，能够帮助您写出更高效、更优化的程序；而对软件需求的理解，则能指导硬件设计者朝着更符合实际应用的方向发展。这种相互促进、相辅相成的关系，是数字技术不断进步的根本动力。 本书并非枯燥的技术手册，而是一场关于数字智能起源和演进的探索。我们将尽量避免使用过于晦涩的专业术语，并通过生动的比喻和贴近生活的例子，将复杂的概念娓娓道来。我们相信，通过对这些基础原理的深入理解，您将能够更好地认识和理解我们身处的数字时代，更能洞察未来技术发展的脉络，甚至激发您参与到这个充满无限可能的数字世界的创造之中。让我们一起，揭开那些驱动现代文明飞速前进的数字脉搏的神秘面纱。
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