數字電子與微型計算機原理(非電類) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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任天平 著

圖書標籤:

• 數字電子
• 微型計算機
• 原理
• 非電類
• 計算機基礎
• 電子技術
• 數字電路
• 邏輯電路
• 嵌入式係統
• 硬件原理

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 中國鐵道齣版社

ISBN：9787113169039

商品編碼：29729377734

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)

：38.00元

售價：25.8元,便宜12.2元,摺扣67

作者:任天平

齣版社：中國鐵道齣版社

齣版日期：2013-10-01

ISBN：9787113169039

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版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

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編輯推薦

內容提要

《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

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 隨機讀寫存儲器
　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

文摘

序言

《數字世界探秘：邏輯、計算與嵌入式係統的基石》 本書旨在為非電類專業的讀者揭開數字電子與微型計算機的神秘麵紗，以通俗易懂的語言和深入淺齣的方式，構建起讀者對構成現代信息技術核心的這兩大領域的認知框架。不同於麵嚮專業工程師的深奧理論，本書側重於傳達核心原理、應用場景以及它們如何驅動我們日常生活中的各類電子設備和智能係統。我們將從最基本的邏輯門齣發，逐步深入到復雜微處理器的工作機製，最終觸及微型計算機在各個行業的廣泛應用，強調這些技術如何影響和賦能非電類專業人士的創新與發展。 第一部分：數字世界的基石——邏輯與電路 本部分將帶領讀者走進數字世界的“積木塊”——邏輯門。我們將從最基礎的“與”、“或”、“非”門開始，解釋它們如何接收和處理二元信號（0和1）。這不僅僅是抽象的概念，而是所有數字計算的基礎。我們會通過生動的類比，比如電燈開關的組閤，來理解這些邏輯門的功能。 二進製的世界： 在深入邏輯門之前，我們將簡要介紹二進製數製，這是數字電子世界的通用語言。讀者將理解為什麼計算機隻使用0和1，以及如何進行簡單的二進製運算。 基本邏輯門： “與”門（AND）——隻有當所有輸入都為真時，輸齣纔為真；“或”門（OR）——隻要有任何一個輸入為真，輸齣就為真；“非”門（NOT）——反轉輸入信號。我們將通過真值錶直觀地展示它們的行為。 復閤邏輯門： 進一步介紹“與非”（NAND）、“或非”（NOR）、“異或”（XOR）等復閤邏輯門，展示它們如何組閤基本門來實現更復雜的功能。我們會解釋NAND和NOR門為何被稱為“通用邏輯門”，因為它們可以構建齣所有其他邏輯門。 布爾代數入門： 引入布爾代數的概念，這是描述和簡化數字電路邏輯的數學工具。讀者將學習如何使用布爾代數來錶達邏輯功能，並進行一些簡單的化簡，理解優化邏輯電路的重要性。 組閤邏輯電路： 通過將邏輯門進行組閤，構建齣能夠執行特定功能的電路。我們將以“加法器”為例，解釋如何用邏輯門實現二進製的加法運算，這是計算機進行算術運算的基礎。還將介紹“譯碼器”和“編碼器”等，闡述它們在地址選擇和數據轉換中的作用。 時序邏輯電路： 引入“觸發器”的概念，這是存儲單元，能夠記憶一個比特的信息。我們將介紹SR觸發器、D觸發器、JK觸發器等，理解它們如何構建存儲器和計數器。時序邏輯電路的引入標誌著我們開始能夠構建具有“記憶”功能的電路，這是實現復雜計算的關鍵。 寄存器與計數器： 展示如何用觸發器構成寄存器，用於臨時存儲數據，以及構成計數器，用於記錄事件或生成時鍾信號。我們將以一個簡單的四位計數器為例，說明其工作原理和應用。 第二部分：微型計算機的靈魂——處理器與體係結構 在掌握瞭邏輯電路的基礎後，本部分將聚焦於微型計算機的核心——微處理器。我們將解構微處理器內部的關鍵組成部分，並理解它們是如何協同工作的，從而執行程序指令。 微處理器的基本組成： 介紹微處理器的三大核心單元： 運算邏輯單元（ALU）： 負責執行算術運算（加、減、乘、除）和邏輯運算（與、或、非、異或）。我們將通過一個簡化的ALU模型，展示它如何根據控製信號完成各種計算任務。 控製器（Control Unit）： 負責從內存中獲取指令，對指令進行解碼，並生成控製信號，指揮ALU、內存和其他部件按順序執行指令。我們將闡述指令周期的概念：取指令、譯碼、執行、寫迴。 寄存器組（Register File）： 微處理器內部的高速存儲單元，用於臨時存放指令、數據和中間結果。我們將介紹通用寄存器、程序計數器（PC）、指令寄存器（IR）等關鍵寄存器的作用。 指令集架構（ISA）： 介紹指令集架構的重要性，它是硬件與軟件之間的接口。我們將討論RISC（精簡指令集計算）和CISC（復雜指令集計算）兩種主要的ISA設計理念，以及它們各自的優缺點。 存儲器層次結構： 解釋計算機係統中不同層次的存儲器，包括高速緩存（Cache）、主內存（RAM）和輔助存儲（硬盤）。我們將闡述緩存的作用，以及CPU如何通過緩存來提高數據訪問速度。 輸入/輸齣（I/O）係統： 介紹微型計算機如何與外部世界進行交互。我們將討論各種輸入設備（鍵盤、鼠標、傳感器）和輸齣設備（顯示器、打印機、執行器），以及I/O接口和總綫的作用，它們是如何連接CPU和外部設備的。 中斷機製： 講解中斷的概念，當外部設備或程序需要CPU關注時，CPU如何暫時停止當前任務，轉而處理中斷請求，並在完成後恢復原任務。這將幫助讀者理解計算機如何同時處理多個任務的後颱。 第三部分：嵌入式係統的智能——微型計算機的應用與設計 本部分將把理論知識應用於實踐，重點介紹微型計算機如何在各種嵌入式係統中發揮核心作用，以及非電類專業人士如何利用這些技術解決實際問題。 什麼是嵌入式係統？ 明確嵌入式係統的定義——專為特定應用設計的計算機係統，通常集成在更大的設備中，如傢電、汽車、醫療設備、工業控製器等。 嵌入式係統的硬件構成： 介紹嵌入式係統中常見的微控製器（Microcontroller Unit, MCU）和微處理器。MCU將CPU、內存和I/O接口集成在一塊芯片上，非常適閤資源受限的嵌入式應用。 嵌入式係統的軟件開發： 簡要介紹嵌入式軟件的開發流程，包括編程語言（如C/C++）、操作係統（如RTOS）和開發工具鏈。強調理解硬件接口和編程邏輯的重要性。 工業自動化與控製： 探討微型計算機在工業生産中的應用，例如PLC（可編程邏輯控製器）、SCADA係統等，如何實現對生産過程的監控、自動化和優化。讀者將理解如何利用微型計算機實現生産流程的數字化和智能化。 智能傢居與物聯網（IoT）： 介紹微型計算機如何驅動智能傢居設備（智能燈泡、智能鎖、智能傢電）和構成物聯網的核心節點。我們將討論傳感器數據的采集、傳輸和處理，以及設備間的互聯互通。 汽車電子： 講解汽車中微型計算機的應用，從發動機控製單元（ECU）到車載娛樂係統，再到高級駕駛輔助係統（ADAS），微型計算機是現代汽車實現智能化和安全性的關鍵。 醫療設備： 介紹微型計算機在醫療領域的應用，如醫療影像設備、生命體徵監測儀、智能藥盒等，它們如何提高診斷精度、治療效果和患者護理水平。 非電類專業的機遇： 強調非電類專業人士在理解和應用數字電子與微型計算機技術上的獨特優勢。例如，生物學背景的可以開發智能實驗室設備，管理學背景的可以利用數據分析驅動的嵌入式係統優化流程，材料科學背景的可以設計新型傳感器件。本書旨在賦能跨學科創新，讓讀者能夠更好地理解和整閤數字技術到自身領域，成為技術的采納者、使用者甚至是創新的推動者。 總結 《數字世界探秘：邏輯、計算與嵌入式係統的基石》並非一本枯燥的技術手冊，而是一次探索數字世界奧秘的旅程。通過本書，讀者將建立起堅實的數字電子與微型計算機基礎認知，理解它們如何運作，以及如何改變我們的世界。我們希望通過本書，能夠激發非電類專業讀者對這項關鍵技術的好奇心和學習熱情，為他們在未來的學習、工作和創新中提供強大的技術視野和實踐能力，助力他們在各自的領域裏，用數字技術點亮智慧之光。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性超乎我的預期。作為非電子專業的學生，我原本擔心內容會過於深奧晦澀，充斥著大量令人生畏的公式和復雜的時序圖。然而，作者顯然注意到瞭這一點，因此在介紹完基本原理後，總會緊接著探討這些原理在實際電路或係統中的應用場景。比如，在講解存儲器芯片（如SRAM和DRAM）的工作原理時，書中不僅詳細說明瞭它們內部的單元結構，還對比瞭它們在緩存和主存中的不同角色和性能差異。更貼心的是，書中還收錄瞭不少基於特定芯片型號的典型應用案例，這讓我在進行課程設計時，能迅速找到參考和實現思路。唯一的不足可能是，對於最新一代的處理器技術，例如多核並行架構的更深層次優化，內容涉及得相對較少，但作為入門和中級學習材料，它絕對是無可挑剔的典範。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格非常具有“工程師的冷靜與精確”。它沒有多餘的文學修飾，每一個句子都直指核心知識點，力求用最簡潔的語言描述最復雜的電路行為。我特彆喜歡它在處理時序邏輯電路，特彆是觸發器和計數器部分時所展現齣的嚴謹性。作者對於時鍾信號的控製、競爭與冒險現象的分析，都極其到位。讀到後麵關於存儲器層次結構和I/O接口的部分時，我感覺自己像是在進行一次對一颱標準計算機的“解剖手術”，從最基礎的門電路，一步步拆解到整個係統的工作機製。這種由微觀到宏觀的遞進，使得知識點之間的聯係異常清晰，不容易産生孤立感。對於希望打下堅實基礎，避免日後學習中齣現“知其然不知其所以然”情況的讀者來說，這本書的價值是不可估量的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計得非常樸實，封麵設計上並沒有過多花哨的元素，整體風格偏嚮學術和實用。初次翻閱時，我最直觀的感受是內容的組織結構非常嚴謹，從基礎的數字邏輯門電路講起，層層遞進地引入瞭更復雜的組閤邏輯和時序邏輯電路。作者在講解概念時，習慣於先給齣清晰的定義，然後用具體的例子進行輔助說明，這對於初學者來說無疑是一種福音。我尤其欣賞其中關於CMOS邏輯電路的深入剖析，它不僅僅停留在理論層麵，還穿插瞭大量實際應用中的設計考量，比如功耗和噪聲容限等實際問題。不過，對於完全沒有電子學背景的讀者來說，前幾章的內容可能需要多花一些時間來消化，畢竟涉及布爾代數和邏輯函數的轉換，還是需要一定的數學基礎。整體來看，這本書更像是一本紮實的教科書，適閤需要係統學習數字電子技術的人群。

評分☆☆☆☆☆

我是在一個極度需要理解底層硬件運作的軟件開發項目中，被推薦閱讀此書的。坦白說，最初我對“非電類”這個定性持懷疑態度，擔心內容太過偏重硬件實現細節，會與我的目標産生偏差。然而，我驚喜地發現，書中關於數據錶示、運算器設計（特彆是補碼運算的硬件實現）以及微程序控製單元的講解，極大地提升瞭我對程序執行效率瓶頸的洞察力。書中對指令周期和狀態機的描述，讓我能更準確地預估代碼在不同硬件架構上的性能差異。雖然關於具體芯片型號的介紹可能對我幫助有限，但其對計算機“心髒”——運算邏輯和控製邏輯的透徹解析，卻是軟件工程師理解係統性能極限的必備知識。這本書提供瞭一種從底層邏輯構建上層係統的完整思維框架，是拓寬技術視野的絕佳讀物。

評分☆☆☆☆☆

我一直以為自己對計算機底層原理的瞭解僅限於軟件層麵的抽象概念，但翻開這本書後，纔發現自己錯得離譜。它真正讓我明白瞭“數字”是如何變成“計算”的。書中對微處理器架構的闡述，簡直是庖丁解牛般細緻。從最基本的寄存器、ALU（算術邏輯單元）的工作流程，到指令集的解析與執行過程，作者都用瞭大量的圖示和流程圖來描繪。我印象最深的是關於流水綫技術的那一章節，作者通過一個非常生動的例子，解釋瞭如何通過指令的並行處理來大幅提升CPU的效率，這讓我對現代CPU的設計思路有瞭豁然開朗的感覺。雖然書中涉及瞭一些匯編語言的實例，但作者的注釋非常到位，使得即使我對匯編不熟練，也能理解其背後的硬件邏輯。這本書成功地架起瞭數字電子技術與計算機體係結構之間的橋梁，讓人不再覺得微機原理是遙不可及的“黑箱”。