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微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)(第5版)

微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)(第5版)

作者：吳寧
出版社：清華大學(xué)出版社出版時(shí)間：2022-08-01
開本： 16開 頁數(shù)： 436
中 圖 價(jià):¥50.3(6.3折) 定價(jià)  ¥79.9 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)(第5版) 版權(quán)信息

微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)(第5版) 本書特色

本書是《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》的第5版。作者根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及實(shí)際教學(xué)中的體會(huì)，在保持前一版教材整體描述風(fēng)格和內(nèi)容架構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對(duì)目前工業(yè)過程控制和各類“智慧”項(xiàng)目中的傳感技術(shù)等應(yīng)用中大量使用嵌入式技術(shù)的現(xiàn)狀，新增了兩類融合本書主要內(nèi)容的設(shè)計(jì)實(shí)例，既可幫助讀者更好地理解書中內(nèi)容，也可使讀者能結(jié)合目前的實(shí)際應(yīng)用需求，理解教材的價(jià)值。 本書既可以幫助學(xué)習(xí)者了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)、基本原理、以及軟硬件協(xié)同等基礎(chǔ)知識(shí)，也可以作為學(xué)習(xí)Python語言的入門書籍，還可以滿足對(duì)數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)分析技術(shù)的初步學(xué)習(xí)需求。

微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)(第5版) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書在保持第4版教材案例引導(dǎo)、注重設(shè)計(jì)風(fēng)格的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)了對(duì)現(xiàn)代處理器技術(shù)、串行通信技術(shù)等新技術(shù)的介紹，特別引入了以ARM為代表的嵌入式技術(shù)和兩類基于ARM的國(guó)產(chǎn)處理器的描述。全書共9章。第1章介紹微型計(jì)算機(jī)的硬件組成和嵌入式系統(tǒng)的基本架構(gòu)、計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示與編碼、邏輯運(yùn)算與邏輯電路等基礎(chǔ)知識(shí)。第2章介紹Intel處理器和ARM處理器，借助典型型號(hào)，講述Intel的16位到64位微處理器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及現(xiàn)代微處理器的新技術(shù)，用一定篇幅介紹ARM處理器架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)，并簡(jiǎn)要介紹國(guó)產(chǎn)鯤鵬處理器和飛騰處理器技術(shù)。第3章和第4章是軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括Intel基本指令集和ARM的32位指令集以及匯編語言程序設(shè)計(jì)方法。第5章介紹半導(dǎo)體存儲(chǔ)器擴(kuò)充技術(shù)以及Cache存儲(chǔ)器的原理，并增加了Flash存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì)方法。第6章至第8章主要介紹輸入輸出接口和基本輸入輸出技術(shù)，詳細(xì)介紹數(shù)字接口和模擬接口的應(yīng)用，特別增加了有關(guān)串行通信技術(shù)和近期新的串行通信接口的介紹。在此基礎(chǔ)上，通過第9章的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和基于ARM的可穿戴式健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)示例，幫助讀者建立系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路和方法。
本書可作為高等院校理工類專業(yè)本科生的“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程主教材，也可作為成人高等教育相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)教材及廣大科技工作者的自學(xué)參考書。通過書中的二維碼，可以看到作者在“中國(guó)大學(xué)MOOC”平臺(tái)和“學(xué)堂在線”平臺(tái)開設(shè)的重量線上一流課程——微機(jī)原理與接口技術(shù)，實(shí)現(xiàn)線上線下的無縫銜接。

微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)(第5版) 目錄

第1章微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)1

1.1從一段程序認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3

1.1.1程序在計(jì)算機(jī)中的表示與執(zhí)行3

1.1.2硬件系統(tǒng)的組成5

1.1.3馮·諾依曼結(jié)構(gòu)8

1.1.4微機(jī)中的總線11

1.1.5操作系統(tǒng)對(duì)硬件的管理15

1.1.6后PC時(shí)代——嵌入式技術(shù)的發(fā)展17

1.1.7計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的幾個(gè)重要概念20

1.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)制及編碼22

1.2.1常用數(shù)制22

1.2.2不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換23

1.2.3十進(jìn)制數(shù)編碼與字符編碼26

1.3計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示與運(yùn)算29

1.3.1無符號(hào)整數(shù)的表示與運(yùn)算29

1.3.2有符號(hào)整數(shù)的表示30

1.3.3補(bǔ)碼運(yùn)算33

1.3.4從補(bǔ)碼數(shù)中獲取真值35

1.3.5數(shù)的表示范圍與溢出問題36

1.3.6定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)38

1.4計(jì)算機(jī)中的基本邏輯電路與加法電路40

1.4.1基本邏輯運(yùn)算與邏輯門40

1.4.2復(fù)合邏輯運(yùn)算及其邏輯電路42

1.4.3譯碼器44

1.4.4二進(jìn)制的加法電路44

1.4.5實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算轉(zhuǎn)換為加法運(yùn)算的電路46

習(xí)題47

第2章微處理器技術(shù)49

2.1微處理器的結(jié)構(gòu)與發(fā)展50

2.1.1從8位到32位微處理器時(shí)代50

2.1.2現(xiàn)代微處理器51

2.1.3多核技術(shù)53

2.1.4微處理器的基本組成55

2.2Intel x8616微處理器57

2.2.18088的引腳定義58

2.2.28086/8088的功能結(jié)構(gòu)61

2.2.38086/8088的內(nèi)部寄存器62

2.2.4實(shí)模式內(nèi)存尋址65

2.2.58086/8088的總線時(shí)序70

2.2.6*大模式與*小模式下的8088系統(tǒng)72

2.332位微處理器74

2.3.180386的主要特性74

2.3.280386的內(nèi)部結(jié)構(gòu)75

2.3.380386的主要引腳功能76

2.3.4特定的80386寄存器77

2.3.580386的工作模式79

2.4Pentium 4和Core 2微處理器81

2.4.1主要技術(shù)指標(biāo)82

2.4.2Intel NetBurst微體系結(jié)構(gòu)82

2.4.3內(nèi)部寄存器85

2.4.4內(nèi)存管理86

2.5ARM處理器體系結(jié)構(gòu)88

2.5.1ARM技術(shù)概述88

2.5.2RISC體系結(jié)構(gòu)90

2.5.3ARM的組織結(jié)構(gòu)92

2.5.4ARM的寄存器95

2.5.5基于ARM架構(gòu)的鯤鵬處理器99

2.5.6基于ARM架構(gòu)的飛騰處理器102

習(xí)題106

第3章指令集108

3.1計(jì)算機(jī)的語言——指令109

3.1.1常見指令集概述109

3.1.2計(jì)算機(jī)中的指令表示111

3.1.3指令中的操作數(shù)113

3.2尋址方式114

3.2.1立即尋址115

3.2.2直接尋址115

3.2.3寄存器尋址117

3.2.4寄存器間接尋址117

3.2.5寄存器相對(duì)尋址118

3.2.6基址變址尋址119

3.2.7基址變址相對(duì)尋址120

3.2.8隱含尋址121

3.3Intel x8616指令集121

3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令122

3.3.2算術(shù)運(yùn)算指令131

3.3.3邏輯運(yùn)算和移位指令140

3.3.4串操作指令148

3.3.5程序控制指令154

3.3.6處理器控制指令166

3.4x8632與x8664指令集166

3.4.1x8632指令集對(duì)指令功能的擴(kuò)充167

3.4.2x8632指令集新增指令簡(jiǎn)述168

3.4.3從IA32到x8664170

3.5ARM指令集簡(jiǎn)介172

3.5.1ARM指令概述172

3.5.2ARM指令的尋址方式173

3.5.3ARM的32位指令集174

習(xí)題176

第4章匯編語言程序設(shè)計(jì)178

4.1匯編語言基礎(chǔ)178

4.1.1低級(jí)語言與高級(jí)語言178

4.1.2匯編語言源程序180

4.1.3匯編語言指令中的操作數(shù)181

4.2偽指令185

4.2.1數(shù)據(jù)定義偽指令185

4.2.2符號(hào)定義偽指令187

4.2.3段定義偽指令188

4.2.4設(shè)定段寄存器偽指令190

4.2.5源程序結(jié)束偽指令190

4.2.6過程定義偽指令192

4.2.7宏命令偽指令193

4.2.8ORG偽指令195

4.3系統(tǒng)功能調(diào)用196

4.3.1鍵盤輸入197

4.3.2顯示輸出200

4.3.3返回DOS操作系統(tǒng)功能202

4.4程序設(shè)計(jì)示例202

4.4.1匯編語言程序設(shè)計(jì)概述202

4.4.2匯編語言程序設(shè)計(jì)示例205

4.5ARM匯編語言概述213

4.5.1ARM匯編語言的宏指令、偽操作與偽指令213

4.5.2ARM匯編語言源程序格式214

4.5.3嵌入式C語言215

習(xí)題217

第5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器220

5.1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器概述220

5.1.1隨機(jī)存取存儲(chǔ)器221

5.1.2只讀存儲(chǔ)器223

5.1.3半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)225

5.2RAM設(shè)計(jì)225

5.2.1Intel 6264 SRAM簡(jiǎn)介226

5.2.2Intel 2164A DRAM簡(jiǎn)介228

5.2.3RAM接口的地址譯碼231

5.2.4RAM接口設(shè)計(jì)233

5.3ROM設(shè)計(jì)235

5.3.1EPROM接口設(shè)計(jì)236

5.3.2EEPROM接口設(shè)計(jì)237

5.3.3Flash接口設(shè)計(jì)241

5.4存儲(chǔ)器擴(kuò)展技術(shù)244

5.4.1位擴(kuò)展244

5.4.2字?jǐn)U展246

5.4.3字位擴(kuò)展246

5.5半導(dǎo)體存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)示例248

5.6計(jì)算機(jī)中的內(nèi)存管理253

5.6.1Cache的工作原理253

5.6.2Cache的讀寫操作254

5.6.3Cache系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性與命中率256

習(xí)題258

第6章輸入輸出和中斷技術(shù)261

6.1輸入輸出系統(tǒng)概述261

6.1.1輸入輸出系統(tǒng)的特點(diǎn)262

6.1.2輸入輸出接口263

6.1.3I/O端口尋址264

6.2基本輸入輸出接口266

6.2.1三態(tài)門接口266

6.2.2鎖存器接口269

6.2.3簡(jiǎn)單接口應(yīng)用舉例271

6.3基本輸入輸出方式272

6.3.1無條件傳送方式273

6.3.2查詢方式273

6.3.3中斷控制方式275

6.3.4直接存儲(chǔ)器訪問方式276

6.4中斷技術(shù)278

6.4.1中斷的基本概念279

6.4.2中斷處理的一般過程280

6.4.3中斷處理過程的流程圖描述283

6.4.4中斷向量表283

6.4.5現(xiàn)代微機(jī)中的中斷技術(shù)284

6.4.6ARM處理器的異常中斷286

6.5可編程中斷控制器8259A289

6.5.18259A的引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)289

6.5.28259A的工作過程290

6.5.38259A的工作方式291

6.5.48259A的初始化294

6.5.58259A編程示例298

習(xí)題302

第7章串行與并行數(shù)字接口304

7.1串行通信與并行通信305

7.1.1串行通信305

7.1.2并行通信309

7.2常用串行通信技術(shù)310

7.2.1近距離串行通信接口310

7.2.2遠(yuǎn)距離串行通信接口315

7.3可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253321

7.3.18253的引腳和結(jié)構(gòu)322

7.3.28253的工作方式324

7.3.38253的控制字328

7.3.48253的應(yīng)用329

7.4可編程并行接口8255335

7.4.18255的引腳及結(jié)構(gòu)335

7.4.28255的工作方式338

7.4.38255的方式控制字及狀態(tài)字341

7.4.48255的應(yīng)用343

習(xí)題350

第8章模擬量的輸入輸出353

8.1模擬量輸入輸出通道353

8.1.1模擬量輸入通道354

8.1.2模擬量輸出通道355

8.2D/A轉(zhuǎn)換器356

8.2.1D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理356

8.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)358

8.2.3DAC0832359

8.2.4D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用363

8.3A/D轉(zhuǎn)換器365

8.3.1A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理366

8.3.2A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)367

8.3.3ADC0809368

8.3.4A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用370

習(xí)題376

第9章計(jì)算機(jī)在自動(dòng)控制與可穿戴式健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用378

9.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)379

9.1.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述379

9.1.2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成380

9.2計(jì)算機(jī)在開環(huán)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用381

9.2.1開環(huán)控制系統(tǒng)概述381

9.2.2計(jì)算機(jī)開環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)示例382

9.3計(jì)算機(jī)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用386

9.3.1閉環(huán)控制系統(tǒng)概述386

9.3.2過程控制387

9.3.3計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)示例389

9.3.4單片機(jī)直流調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)390

9.4嵌入式技術(shù)在可穿戴式健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用394

9.4.1可穿戴式健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述394

9.4.2微型可穿戴式多生理參數(shù)記錄裝置設(shè)計(jì)示例398

習(xí)題402

附錄A可顯示字符的ASCII碼404

附錄B8088部分引腳信號(hào)功能405

B.1IO/、DT/、SS0的組合對(duì)應(yīng)的操作405

B.2S2、S1、S0的組合對(duì)應(yīng)的操作405

B.3QS1、QS0的組合對(duì)應(yīng)的操作406

附錄C8086/8088指令407

附錄D8086/8088微機(jī)的中斷411

D.1中斷類型分配411

D.2DOS軟中斷412

D.3DOS系統(tǒng)功能調(diào)用簡(jiǎn)表413

D.4BIOS軟中斷簡(jiǎn)表418

參考文獻(xiàn)420


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