數字電子與微型計算機原理(非電類) 9787113169039 中國鐵道齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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任天平 著

圖書標籤:

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• 微型計算機
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• 電子技術
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齣版社： 中國鐵道齣版社

ISBN：9787113169039

商品編碼：29514922277

包裝：平裝

齣版時間：2013-10-01

基本信息

書名：數字電子與微型計算機原理(非電類)

定價：38.00元

作者：任天平

齣版社：中國鐵道齣版社

齣版日期：2013-10-01

ISBN：9787113169039

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《數字電子與微型計算機原理（非電類十二五高等學校機械類專業規劃教材）》既可作為高等學校工科機械類相關專業本科生的教材，也可作為相關專業研究生及從事科研及工程技術人員的自學參考書。

目錄

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章 微型計算機基礎
　1．1 電子技術基礎
　1．1．1 半導體器件與基本門電路
　1．1．2 數字邏輯應用
　1．2 數字電路與微型計算機
　1．2．1 總綫結構
　1．2．2 微型計算機的簡化結構
　1．3 計算機中數的錶示方法及運算
　1．3．1 計算機中的數製
　1．3．2 計算機中數的錶示方法
　1．3．3 計算機中數的運算
　1．3．4 計算機中常用編碼
　1．4 微型計算機的發展及基本工作原理
　1．4．1 計算機的發展
　1．4．2 微型計算機的分類及應用
　1．4．3 微型計算機係統的組成
　1 4．4 微型計算機的工作原理
　1．4．5 微型計算機的主要性能指標
　習題1
第2章 微處理器
　2．1 8086CPU結構
　2．1．1 8086CPU的功能結構
　2．1．2 8086CPU的寄存器結構
　2．1．3 8086CPU的引腳信號與功能
　2．1．4 8086CPU的係統配置
　2．1．5 8086CPU的工作時序
　2．2 8086CPU對存儲器的管理
　2．2．1 存儲器的分段管理方式
　2．2．2 8086存儲器的分體結構
　2．2．3 堆棧
　2．3 CPU新技術
　習題2
第3章 存儲器
　3．1 存儲器係統概述
　3．1．1 存儲器的分類
　3．1．2 存儲器的技術指標
　3．2 半導體存儲器的工作原理
　3．2．1 讀寫存儲器
　3．2．2 隻讀存儲器
　3．3 存儲器的譯碼與擴展
　3．3．1 存儲器與CPU連接時應考慮的問題
　3．3．2 存儲器的地址譯碼方法
　3．3．3 存儲器的擴展
　3．4 存儲器的體係結構
　3．4．1 存儲器的體係結構
　3．4．2 高速緩衝存儲器
　3．4．3 虛擬存儲器
　習題3
第4章 8086的指令係統
　4．1 尋址方式
　4．1．1 數據尋址方式
　4．1．2 轉移地址尋址方式
　4．2 8086的指令係統
　4．2．1 數據傳送指令
　4．2．2 算術運算指令
　4．2．3 邏輯運算與移位指令
　4．2．4 串操作指令
　4．2．5 轉移指令
　4．2．6 循環控製指令
　4．2．7 中斷控製指令
　4．2．8 處理器控製指令
　4．2．9 其他控製指令
　習題4
第5章 匯編語盲程序設計
　5．1 概述
　5．2 8086／8088匯編語言語法
　5．2．1 匯編語言的格式
　5．2．2 匯編語言的基本語法
　5．3 僞指令語句
　5．3．1 符號定義語句
　5．3．2 數據定義語句
　5．3．3 段定義語句
　5．3．4 過程定義語句
　5．3．5 其他僞指令語句
　5．3．6 簡化段定義
　5．4 匯編語言程序的結構與調試
　5．4．1 8086／8088匯編語言程序實例
　5．4．2 匯編語言程序格式
　5．4．3 8086／8088匯編語言程序調試與運行
　5．5 係統功能調用
　5．5．1 概述
　5．5．2 DOS係統功能調用
　5．5．3 BIOS中斷調用
　5．6 匯編語言程序設計與舉例
　5．6．1 匯編語言程序設計的基本方法
　5．6．2 順序結構程序設計
　5．6．3 分支結構程序設計
　5．6．4 循環結構程序設計
　5．6．5 子程序設計
　習題5
第6章 微型計算機的I／o接口技術
　6．1 概述
　6．1．1 微型計算機接口技術的作用與基本任務
　6．1．2 微型計算機接口技術的層次
　6．1．3 微型計算機接口技術的基本概念
　6．1．4 微型計算機接口技術的發展概況
　6．2 I／0地址空間
　6．3 I／0端口
　6．3．1 I／0端口
　6．3．2 I／O端口共用技術
　6．3．3 I／O端口地址編址方式
　6．3．4 獨立編址方式的I／0端口訪問
　6．4 I／O端口地址分配及選用的原則
　6．4．1 PC微型計算機I／0地址的分配
　6．4．2 現代微型計算機I／O地址的分配
　6．4．3 I／0端口地址選用的原則
　6．5 I／O端口地址譯碼
　6．5．1 I／0地址譯碼的方法
　6．5．2 I／0地址譯碼電路的輸入與輸齣信號綫
　6．6 並行傳送接口
　6．6．1 並行接口的特點
　6．6．2 並行接口電路的結構形式
　6．6．3 可編程並行接口芯片82C55A
　6．6．4 82C55A的0方式及其應用
　6．6．5 82C55A的1方式及其應用
　6．7 定時／計數技術
　6．7．1 定時、計數及二者的關係
　6．7．2 微型計算機係統中的定時類型
　6．7．3 外部定時方法及硬件定時器
　6．7．4 可編程定時／計數器82C54A
　6．7．5 定時／計數器的應用
　習題6
第7章 總綫技術
　7．1 總綫的作用及組成
　7．1．1 總綫的作用
　7．1．2 總綫的組成
　7．2 總綫標準及總綫的性能參數
　7．3 總綫傳輸操作過程
　7．4 總綫與接口的關係
　7．5 ISA總綫
　7．5．1 ISA總綫的特點
　7．5．2 ISA總綫的信號綫定義
　7．5．3 ISA總綫與I／0設備接口的連接
　7．6 現代微型計算機總綫技術的新特點
　7．6．1 多總綫技術
　7．6．2 總綫的層次化結構
　7．6．3 總綫橋
　7．6．4 多層總綫下接口與總綫的連接
　7．6．5 層次化總綫結構對接口技術的影響
　習題7
第8章 中斷技術
　8．1 中斷
　8．2 中斷類型
　8．2．1 硬中斷
　8．2．2 軟中斷
　8．3 中斷號
　8．3．1 中斷號與中斷號的獲取
　8．3．2 中斷響應周期
　8．3．3 中斷號的分配．
　8．4 中斷觸發方式與中斷排隊方式
　8．5 中斷嚮量與中斷嚮量錶
　8．5．1 中斷嚮量與中斷嚮量錶
　8．5．2 中斷嚮量錶的填寫
　8．6 中斷處理過程
　8．6．1 可屏蔽中斷的處理過程
　8．6．2 不可屏蔽中斷和軟件中斷的處理過程
　8．7 中斷控製器
　8．7．1 82C59A外部特性和內部寄存器
　8．7．2 82(：59A端口地址
　8．7．3 82C59A的l丁作方式
　8．7．4 82C59A的編程命令
　8．7．5 82C59A對中斷管理的作用
　習題8
第9章 數一模、模一數轉換器的接口
　9．1 D／A轉換器接口
　9．1．1 D／A轉換器的工作原理
　9．1 2 D／A轉換器的性能指標
　9．1．3 D／A轉換芯片
　9．2 A／D轉換器接口
　9．2．1 A／D轉換器的工作原理
　9．2．2 A／D轉換器的性能指標
　9．2．3 A／D轉換芯片
　9．2．4 A／D轉換器接口
　9．3 多路模擬開關及采樣保持電路
　9．3．1 多路模擬開關
　9．3．2 采樣一保持電路
　9．3．3 A／D轉換電路地綫連接
　習題9
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《嵌入式係統設計與開發實戰》 概述 《嵌入式係統設計與開發實戰》是一本麵嚮非電子類專業讀者，旨在係統性地介紹嵌入式係統原理、設計流程、關鍵技術以及實戰開發方法的綜閤性教材。本書跳脫瞭傳統電子技術書籍的深奧理論，從應用導嚮齣發，深入淺齣地講解嵌入式係統如何賦能現代生活，並在實際項目中逐步引導讀者掌握嵌入式係統的設計與開發技能。本書不涉及“數字電子”的底層邏輯門電路、邏輯代數等內容，也不局限於“微型計算機”的通用架構原理，而是將重點放在瞭如何利用現有的微處理器（通常是嵌入式處理器）為特定應用場景構建軟硬件一體化解決方案。 內容亮點與結構安排 本書的結構設計兼顧瞭理論的係統性和實踐的針對性，力求讓讀者在理解基本概念的同時，能夠快速上手進行項目開發。 第一部分：嵌入式係統概覽與核心概念 1. 嵌入式係統入門： 詳細闡述嵌入式係統的定義、特點、發展曆程及其在物聯網、工業控製、智能傢居、醫療設備、汽車電子等各行各業的廣泛應用。重點在於讓讀者建立對嵌入式係統“是什麼”以及“能做什麼”的直觀認識。 2. 嵌入式係統的組成要素： 硬件平颱： 微處理器/微控製器（MCU/MPU）： 介紹嵌入式係統中常用處理器的類型、基本架構（如ARM Cortex-M/A係列），以及它們與通用CPU的區彆。重點在於理解它們作為“大腦”如何執行指令，以及其在功耗、性能、外設集成等方麵的考量。（此處避免深入到數字邏輯門電路、邏輯門組閤等理論，而是側重於處理器功能和選型）。 存儲器： 講解RAM（隨機存取存儲器）、ROM（隻讀存儲器）、Flash存儲器等在嵌入式係統中的作用，以及它們如何存儲程序和數據。 輸入/輸齣（I/O）接口： 介紹GPIO（通用輸入輸齣）、UART（通用異步收發傳輸器）、SPI（串行外設接口）、I2C（集成電路總綫）等常用通信接口的功能和應用場景，重點在於理解這些接口如何實現嵌入式設備與外部傳感器、執行器、其他設備進行數據交互。 其他關鍵組件： 如時鍾、電源管理單元、定時器、中斷控製器等，簡述其作用，強調它們如何協同工作確保係統穩定運行。 軟件係統： 嵌入式操作係統（RTOS）： 詳細介紹實時操作係統（RTOS）的概念、重要性以及其與通用操作係統的區彆。深入講解任務調度、進程間通信（IPC）、中斷處理、內存管理等RTOS核心機製，並以FreeRTOS、RT-Thread等主流RTOS為例，講解其API使用和移植方法。 驅動程序： 講解硬件驅動程序的作用，以及如何編寫和調試針對特定硬件的驅動，使應用程序能夠訪問和控製硬件資源。 應用軟件： 介紹如何開發麵嚮具體應用需求的嵌入式應用程序，包括用戶界麵設計、算法實現、數據處理等。 3. 嵌入式軟件開發流程： 需求分析與係統設計： 如何根據項目需求定義嵌入式係統的功能、性能、功耗等指標，並進行初步的軟硬件架構設計。 硬件選型與評估： 如何根據項目需求選擇閤適的處理器、傳感器、執行器及其他外圍器件。 軟件開發環境搭建： 詳細介紹交叉編譯環境（如GCC、Clang）、集成開發環境（IDE，如Keil MDK, STM32CubeIDE, VS Code with PlatformIO）的配置和使用。 編碼實現： 講解C/C++在嵌入式開發中的應用，包括嵌入式C的特性、指針、內存操作等。 調試與測試： 介紹常用的調試工具（如JTAG/SWD調試器、邏輯分析儀）和調試方法，以及軟件單元測試、集成測試和係統測試的策略。 係統集成與部署： 將軟件部署到目標硬件，並進行最終的係統驗證。 第二部分：核心嵌入式開發技術詳解 1. 深入理解嵌入式C語言編程： 強調嵌入式C語言的特殊性，包括對內存的精細控製（指針、位操作）、中斷服務程序（ISR）的編寫、嵌入式係統常用的數據結構及其效率優化。 2. 實時操作係統（RTOS）實戰： 任務（Task）管理： 創建、刪除、掛起、恢復任務，任務狀態的理解。 任務間通信與同步： 信號量、互斥鎖、事件標誌、消息隊列等機製的原理與應用，以及如何在多任務環境下避免競態條件和死鎖。 中斷處理與定時器： 如何高效地處理外部中斷，並利用定時器實現周期性任務和延時功能。 內存管理： 動態內存分配（malloc/free）在嵌入式係統中的注意事項，以及內存池等優化策略。 3. 通信接口與協議開發： UART通信： 串行通信原理、波特率設置、數據幀格式，以及如何使用UART與PC或其他設備進行數據交換。 SPI/I2C通信： 主從模式、數據傳輸時序、地址尋址等，以及如何通過這些接口連接傳感器、EEPROM等外設。 網絡通信（可選）： 介紹TCP/IP協議棧在嵌入式係統中的應用，如嵌入式Linux的網絡編程，或者裸機下的簡單網絡通信實現（如HTTP客戶端）。（此處側重於協議棧的使用，而非底層網絡硬件的實現）。 4. 嵌入式Linux開發入門（可選）： 嵌入式Linux基礎： 介紹嵌入式Linux的特點、架構，以及與桌麵Linux的區彆。 交叉編譯工具鏈： 如何搭建和使用嵌入式Linux的交叉編譯環境。 文件係統： 介紹嵌入式Linux的文件係統類型（如JFFS2, UBIFS）及掛載。 驅動程序開發入門： 講解Linux內核驅動模型，如何編寫簡單的字符設備驅動。 應用開發： 在嵌入式Linux環境下進行應用程序開發。 第三部分：嵌入式係統項目實戰 本書最核心的部分在於其大量的、貼近實際應用的實戰項目。每個項目都遵循“需求分析-硬件選型-軟件設計-編碼實現-調試上綫”的完整流程，並提供詳細的代碼示例和指導。 1. 智能傢居控製模塊： 項目目標： 設計一個能通過手機APP（或簡易遙控器）控製燈光、風扇等電器的智能傢居模塊。 核心技術： 傳感器數據采集（如溫濕度傳感器）、GPIO控製繼電器、無綫通信模塊（如Wi-Fi, Bluetooth Low Energy），可能涉及MQTT協議。 2. 工業數據采集與傳輸： 項目目標： 設計一個能夠采集工業現場傳感器數據（如壓力、溫度、流量），並通過RS485總綫或網絡傳輸到上位機進行監控的設備。 核心技術： ADC（模數轉換器）的使用、RS485通信協議、數據打包與校驗、RTOS任務管理。 3. 嵌入式網絡攝像頭： 項目目標： 使用嵌入式Linux開發闆，集成攝像頭模塊，實現視頻流的捕獲與網絡傳輸。 核心技術： 攝像頭驅動、音視頻編解碼（如H.264）、網絡編程（RTSP/HTTP流媒體）、嵌入式Linux應用開發。 4. 手持式數據終端： 項目目標： 設計一個集成瞭顯示屏、按鍵、條碼掃描模塊、數據存儲功能的便攜式數據采集設備。 核心技術： GUI（圖形用戶界麵）開發（如LVGL）、輸入設備處理、文件係統操作、低功耗設計。 第四部分：嵌入式係統的高級主題與未來展望 1. 嵌入式係統中的功耗管理： 介紹低功耗設計技巧、睡眠模式、電源管理單元（PMU）的應用。 2. 嵌入式係統的可靠性與安全性： 討論固件更新（OTA）、安全啓動、數據加密等。 3. 嵌入式開發工具鏈與技巧： 深入講解一些高級調試技巧、性能分析工具、版本控製工具（如Git）在嵌入式項目中的應用。 4. 嵌入式係統發展趨勢： 探討人工智能（AI）在嵌入式設備中的應用（邊緣AI）、物聯網（IoT）生態係統、5G與嵌入式係統的結閤等。 本書特色 麵嚮非電子類讀者： 語言通俗易懂，避免瞭大量底層電子理論，更注重功能的實現和應用。 理論與實踐結閤： 深入淺齣的理論講解與海量、貼近實際的開發項目相結閤，讓讀者在動手實踐中鞏固知識。 主流技術覆蓋： 涵蓋瞭當前嵌入式領域最常用、最有前景的技術棧，如ARM架構、FreeRTOS/RT-Thread、嵌入式Linux等。 工程化思維培養： 強調從需求分析到係統集成的完整開發流程，培養讀者的工程化設計和開發能力。 豐富的實戰案例： 提供從入門到進階的多個實際項目，讓讀者能夠構建齣有價值的嵌入式應用。 目標讀者 本書適閤計算機科學、軟件工程、自動化、物聯網工程等專業的學生，以及對嵌入式係統開發感興趣的程序員、工程師，尤其是那些希望快速掌握嵌入式係統設計與開發技能，並應用於實際項目中的讀者。即使您沒有深厚的電子硬件背景，也能通過本書的學習，成為一名閤格的嵌入式係統開發者。

評分☆☆☆☆☆

從整體的章節組織來看，這本書的編排顯然是經過瞭深思熟慮的，它巧妙地平衡瞭理論的深度與工程的實用性之間的關係。例如，在數字電路部分介紹完觸發器後，緊接著就引入瞭計數器和寄存器的設計實例，這種“即學即用”的模式極大地增強瞭閱讀的連貫性和學習的主動性。我發現自己不再是被動地接收知識點，而是主動地去思考“這個邏輯元件能用來解決什麼實際問題”。更值得稱贊的是，書中對於一些常見的設計陷阱和易錯點都有特彆的“注意”或“辨析”欄目。比如，在講解時鍾信號的競爭冒險（Metastability）問題時，它不僅指齣瞭問題存在，還給齣瞭幾種主流的硬件解決方案的優劣分析，這對於我們這些未來需要在實際産品中避免Bug的人來說，是無價的經驗之談。這種帶有實戰經驗的指導性文字，讓這本書的價值遠超一般的理論參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“微型計算機原理”部分，處理得極為高明，它沒有陷入對特定型號芯片的過度糾纏，而是著重於講解底層架構的通用性。許多教材一談到微機原理，立刻就跳到某一代單片機的匯編指令集，搞得讀者疲於奔命，學完A型號，B型號又換瞭一套指令，基礎知識沒紮穩。然而，本書的敘事邏輯是基於馮·諾依曼體係結構展開的，從內存的尋址方式到總綫的仲裁機製，都保持瞭高度的抽象和概括性。這種處理方式的好處是，當你理解瞭這裏的原理，再去接觸任何新的嵌入式係統或微控製器時，都能迅速抓住其核心脈絡，觸類旁通。我個人尤其欣賞它對中斷機製的講解，作者用瞭一個生動的“工廠生産綫緊急停工處理流程”的比喻，將中斷的優先級、嚮量錶查詢和現場保護/恢復過程描述得層次分明，讓復雜的實時性問題變得異常直觀易懂，完全擺脫瞭傳統教科書中那種冷冰冰的流程圖敘述。

評分☆☆☆☆☆

這本教材的封麵設計簡直是直擊靈魂，那種深沉的藍色配上簡潔的字體，一看就知道裏麵裝的是硬貨，絕不是那種花裏鬍哨、內容空泛的讀物。我拿到書的時候，那種紙張的質感就讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。我平時對偏理論性的技術書籍都有點畏懼，總怕自己跟不上那種枯燥的邏輯推演，但翻開第一章，我就鬆瞭一口氣。它沒有直接拋齣復雜的公式和晦澀的術語，而是非常巧妙地用瞭一些生活中的例子來類比數字係統的基本概念，比如用水龍頭的水流比喻電流的“開”與“關”，這種由淺入深的鋪墊，讓初學者能夠迅速建立起數字邏輯的直觀感受。特彆是關於布爾代數的部分，作者似乎是深諳“授人以漁”的道理，沒有隻是羅列各種邏輯門符號，而是詳細講解瞭它們在實際電路優化中的作用，讀起來絲毫不費勁，反而有種豁然開朗的暢快感。這種循序漸進的教學方法，對於我這種非科班齣身，但又必須掌握這部分基礎知識的人來說，簡直是天降甘霖，讓原本高聳入雲的知識壁壘，變成瞭一座可以攀登的階梯。我甚至覺得，如果早幾年能有這樣一本入門書，我的學習路徑可能會完全不同。

評分☆☆☆☆☆

書中的電路圖繪製得極其規範和精細，這一點對於需要動手實踐的讀者來說至關重要。我之前看過的幾本資料，圖示總是模棱兩可，有時候一個電阻的符號畫得跟電容混淆，浪費瞭我大量時間去反推作者到底想錶達什麼。但此書不同，它在講解組閤邏輯和時序邏輯時所配的原理圖，每一個元件的標識、導綫的走嚮，都清晰得仿佛是用CAD軟件一絲不苟繪製齣來的。尤其讓我印象深刻的是在講解微處理器結構那一塊，作者將CPU內部的各個模塊——寄存器組、算術邏輯單元（ALU）、控製單元——之間的信息流嚮，用不同粗細和顔色的箭頭進行瞭區分，這極大地幫助我理解數據在處理器內部是如何流轉和被控製的。這種對細節的極緻追求，體現瞭編者對讀者學習體驗的深度關懷。我嘗試對照書中的圖紙，在麵包闆上搭建瞭一個簡單的四位加法器，結果一次成功，那種成就感，很大程度上歸功於圖紙本身的準確性和清晰度。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，怎麼說呢，它不像某些專業書籍那樣充滿瞭生硬的學術腔調，反而帶有一種沉穩而熱忱的師者風範。閱讀過程中，我幾乎感受不到任何“翻譯腔”或者彆扭的錶達。作者在解釋那些復雜的概念時，總能找到最恰當且精準的中文詞匯來對應，使得理解的損耗降到瞭最低。比如，在描述時序邏輯電路的反饋路徑時，它使用的措辭精準有力，既保證瞭技術上的嚴謹性，又避免瞭不必要的晦澀。而且，全書的排版也十分考究，行距和字號的搭配讓人長時間閱讀也不會感到視覺疲勞，這在厚厚的理工教材中是相當難得的品質。總而言之，這是一本將深奧的電子原理知識，通過嚴謹的邏輯構建和人性化的呈現方式，成功轉化為易於接受的學習資源的典範之作，對於任何想係統掌握數字電子和微機基礎的讀者來說，都是一個極為可靠的選擇。