具体描述
《32位微机原理与接口技术》以Intel公司的IA32系列微处理器为主线，系统讲述了微机原理、汇编语言程序设计、微型计算机的组成以及接口技术。微机原理部分主要包括：32位微处理器的工作原理及其指令系统。汇编语言程序设计详细讲述了汇编语言程序结构、开发过程、系统功能调用、结构化程序设计，并列举了大量编程实例。微型计算机的组成部分主要包括：总线技术、存储器系统、中断系统以及DMA控制器。接口技术部分包括I/O系统、并行接口、定时/计数器、中断控制器、串行通信接口、模拟接口等内容。最后，还简单介绍了32位微处理器的保护模式，为读者在保护模式下进行开发奠定基础。
《32位微机原理与接口技术》在每章后面配有习题，并有配套的《32位微机原理与接口技术实验指导》及电子课件可供选用。
《32位微机原理与接口技术》可作为高等院校本科教材使用，也可供工程技术人员参考。
《嵌入式系统设计与实践》 内容简介 在当今科技飞速发展的时代，嵌入式系统已经渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、家用电器到汽车电子、工业自动化，无处不在。它们是现代电子设备的核心，负责控制、监测和执行各种任务。《嵌入式系统设计与实践》一书，将带领您深入探索嵌入式系统的奇妙世界，从基础理论到实际应用，为您构建坚实的知识体系，掌握核心技能。 本书并非泛泛而谈，而是聚焦于嵌入式系统设计中最关键的几个环节，旨在培养读者独立解决复杂工程问题的能力。全书内容严谨，逻辑清晰，理论与实践紧密结合，力求为读者提供一条清晰的学习路径，无论是初学者还是有一定基础的工程师，都能从中获益匪浅。 第一部分：嵌入式系统基础架构与核心硬件 本部分将为您打下坚实的基础，让您理解嵌入式系统是如何工作的。 嵌入式系统概览： 我们将首先界定嵌入式系统的概念，探讨其与通用计算机的本质区别，并梳理其在不同领域的典型应用场景。您将了解到嵌入式系统的关键特性，如实时性、可靠性、低功耗、专用性等，以及它们如何影响系统的设计决策。 微处理器与微控制器深入解析： 核心在于对嵌入式系统中扮演“大脑”角色的微处理单元的深入剖析。我们将详细介绍不同类型的处理器架构，如ARM、MIPS、RISC-V等，并重点讲解其指令集、流水线、中断处理等工作原理。在此基础上，我们将深入探讨微控制器（MCU）这一嵌入式系统中最常见的核心组件。您将学习到MCU内部的集成度极高，通常包含CPU、内存（RAM、ROM/Flash）、定时器、通用输入输出（GPIO）接口、串行通信接口（UART、SPI、I2C）、模数转换器（ADC）、数模转换器（DAC）等多种功能单元。我们将详细阐述这些单元的功能、工作原理、寄存器配置以及如何通过编程来控制它们，例如，学习如何配置GPIO引脚作为输入或输出，如何使用定时器生成精确延时或周期性信号，如何通过UART进行与其他设备的串行通信，如何利用ADC读取传感器模拟信号等。 存储器系统： 任何计算系统都离不开存储器。本书将详细介绍嵌入式系统中常用的存储器类型，包括易失性存储器（SRAM）和非易失性存储器（Flash Memory, EEPROM）。您将理解它们各自的特点、读写机制以及在系统中的作用。此外，还将探讨内存管理单元（MMU）和内存保护单元（MPU）在复杂嵌入式系统中的重要性，以及如何高效地访问和管理存储资源，以满足不同应用对性能和成本的要求。 外围接口与通信协议： 嵌入式系统往往需要与外部世界进行交互。本部分将详细讲解各种常用的外围接口，包括但不限于： 串行通信接口： UART（通用异步收发器）、SPI（串行外设接口）、I2C（集成电路总线）。您将学习它们的通信原理、数据传输方式、电气特性以及在实际应用中如何连接和配置，例如，如何使用SPI与外部传感器或存储器进行高速数据交换，如何使用I2C连接多个设备到一个总线上。 并行通信接口： 传统的并行接口如GPIO（通用输入输出）端口，以及更专业的如SDIO（安全数字输入输出）等。您将了解其数据传输的特点和适用场景。 网络通信接口： 以太网（Ethernet）、Wi-Fi、蓝牙（Bluetooth）等，在物联网（IoT）和网络化嵌入式系统中至关重要。我们将介绍这些通信协议的基本原理、硬件接口和软件栈。 总线技术： 如USB（通用串行总线），以及在工业领域常用的CAN（控制器局域网）总线。您将理解这些总线的设计理念、工作方式及其在不同应用中的优势。 中断与异常处理： 实时性是嵌入式系统的生命线。本书将深入讲解中断机制的工作原理，包括中断源、中断向量表、中断服务程序（ISR）的设计以及中断优先级管理。您将掌握如何编写高效的中断处理程序，以快速响应外部事件，确保系统的实时性和可靠性。同时，也将讨论异常处理机制，以及如何处理软件错误和硬件故障。 第二部分：嵌入式软件开发与工具链 拥有强大的硬件基础，还需要精湛的软件开发能力来驾驭。 嵌入式C语言编程： C语言是嵌入式开发的事实标准。本书将侧重于讲解C语言在嵌入式环境下的特性和应用，例如：位操作、指针的使用、内存布局、关键字（如`volatile`、`const`）的含义和应用。您将学习如何编写高效、紧凑、低功耗的嵌入式C代码，并理解其与通用C语言编程的差异。 嵌入式开发环境搭建： 成功的开发离不开合适的工具。我们将指导您如何搭建一个完整的嵌入式开发环境，包括交叉编译器的安装与配置、调试器的使用、集成开发环境（IDE）的选择与优化。您将了解交叉编译的概念，以及为何需要针对目标平台进行编译。 嵌入式操作系统（RTOS）原理与应用： 对于大多数复杂的嵌入式系统，实时操作系统（RTOS）是必不可少的。本书将深入剖析RTOS的核心概念，如任务（Task）、线程（Thread）、任务调度（Scheduling）、进程间通信（IPC）、信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）、事件标志（Event Flags）、消息队列（Message Queue）等。您将学习如何选择合适的RTOS，如何在RTOS环境下进行多任务开发，如何处理任务同步与通信，以及如何进行RTOS的性能优化和资源管理。我们将以实际的RTOS（如FreeRTOS、RT-Thread等）为例，进行详细的讲解和演示。 驱动程序开发： 驱动程序是连接硬件与操作系统的桥梁。本书将详细讲解嵌入式设备驱动程序的编写方法和技巧，包括设备模型的理解、设备树（Device Tree）的应用（在Linux等系统中）、中断驱动、DMA（直接内存访问）的使用。您将学习如何为特定的硬件编写高效、可靠的驱动程序，并理解驱动程序在系统中的关键作用。 调试技术与技巧： 调试是嵌入式开发中不可或缺的一环。我们将介绍多种调试手段，包括仿真器（Emulator）、调试器（Debugger）的逻辑分析仪、示波器等硬件调试工具的使用。您将学习如何设置断点、单步执行、查看内存和寄存器、分析程序运行流程，以及如何利用打印信息（printf）进行调试。我们将分享一些实用的调试技巧，帮助您快速定位和解决问题。 第三部分：嵌入式系统设计与实践案例 理论结合实践，才能真正掌握知识。 传感器数据采集与处理： 演示如何使用ADC采集模拟传感器数据（如温度、湿度、光照强度），并进行数字信号处理，如滤波、校准。 电机控制： 讲解如何使用PWM（脉冲宽度调制）技术控制直流电机、步进电机或伺服电机，实现速度和位置的精确控制。 通信协议实现： 实际编写代码实现UART、SPI、I2C等通信协议，完成与其他设备的互联互通。 物联网（IoT）应用基础： 介绍如何将嵌入式设备连接到互联网，实现远程监测和控制，例如，通过MQTT协议与云平台通信。 嵌入式Linux系统开发入门（选讲）： 对于需要更强大处理能力和丰富软件生态的系统，我们将简要介绍嵌入式Linux系统的开发流程，包括交叉编译工具链、根文件系统构建、内核移植和应用程序开发。 《嵌入式系统设计与实践》的目标是为您提供一个全面而深入的视角，让您不仅知其然，更知其所以然。通过学习本书，您将能够： 深刻理解嵌入式系统的设计原理和工作机制。 熟练掌握嵌入式C语言编程和常用的数据结构。 掌握嵌入式开发环境的搭建与使用。 理解并应用实时操作系统（RTOS）进行高效的多任务开发。 能够独立完成嵌入式设备的驱动程序开发。 掌握常用的硬件调试技术，有效解决开发过程中的问题。 具备设计和实现小型到中型嵌入式系统的能力。 本书内容翔实，实例丰富，既有理论深度，又不乏实践指导。无论您是希望进入嵌入式领域的新人，还是希望提升自身技能的在职工程师，本书都将是您不可或缺的学习伴侣。通过本书的学习，您将能够自信地投身于嵌入式系统的开发浪潮，创造出属于自己的智能化产品。
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