微机原理与接口技术_1-1_9787302417194

　　本书以Intel系列微处理器为背景，系统地介绍了80x86微处理器以及后继机型的基本组成、工作原理与计算机领域主流的接口技术。教材的编写基于作者多年的教学和科研经验，编写重点是在介绍接口基本原理的基础上，进一步总结接口技术的方法和概念，结合典型接口电路实例，强调最新接口技术及其典型应用。教材的特色是内容新，主要讨论32位/64位CPU的编程模型，在经典的微机接口技术基础上，增加了通用的USB总线技术及其应用、PCI/PCIE总线、LCD与触摸屏显示技术以及无线接口技术等。教材编写组织形式灵活，在勾画出计算机硬件系统架构、注重原理的同时，又结合具体的实现技术以实例驱动，便于学生学习和掌握。教材配套的实验均为开放性设计，不依赖于任何实验箱，只要有微型计算机就可以进行实验。
为配合教师课堂教学和学生课后学习，本书配套有多媒体教学课件以及相应的实验设计和实验程序等资料。
本书可以作为高等学校计算机及相关专业微机接口、微机原理课程的教材，也可以作为计算机硬件或者软件开发人员的参考用书。

　　随着计算机技术的应用日益广泛和深入，计算机产品更新换代越来越快。新一代信息技术中物联网技术的蓬勃发展，使得计算机相关的软件技术和硬件技术都有了巨大的变化。计算机接口技术也在不断地、快速地发展着，旧的接口(如并行接口)被淘汰，新的接口(如无线接口等)逐渐普及，传统的计算机接口教材以及实验教学体系已经不能满足现有的教学需要。本教材编写组积极跟踪计算机软硬件技术的最新发展，对国内外的相关教材内容进行了深入调研，结合在相关科研项目中所取得的研究成果编写了这本教材。本教材的编写在强调理论的基础上，着力引导学生进行实践，激发学生的主动性及创新能力。
与国内现有同类教材相比，本教材的特色及创新体现在以下4个方面。
1. 教材内容新
教材中大量增加了反映现代计算机领域的先进技术的教学内容，体现计算机硬件技术的升级换代，淘汰了同类教材中比较陈旧的部分内容。例如，同类教材中一般都采用8237作为典型的DMA控制器来介绍，然而现代微机的DMA控制器已经与设备接口紧密集成，成为设备接口的专属部件，如网卡和PCIIDE控制器等内部集成了独立的DMA控制器。所以，本教材在PCIIDE硬盘接口中，介绍了DMA的工作原理，并配合相应的实验使学生了解硬盘的DMA数据传输过程。此外，相比于同类教材，本教材新增和加强的主要内容包括多核技术、保护模式的原理及编程模型、高级可编程中断机制APIC、硬盘ATA接口及协议、USB总线技术及应用、PCI/PCIE总线、LCD与触摸屏显示技术以及无线接口技术等。
2. 组织结构合理
在组织形式上，本教材编写过程中放弃了传统的知识点简单堆叠和芯片手册似的接口技术介绍，在介绍接口基本原理的基础上，以培养学生的接口技术思维为目标，进一步总结接口技术的方法和概念，结合典型接口电路实例，强调并介绍最新接口技术及其典型应用。教材的编写遵照循序渐进的原则，注重从理论基础到实践应用的过渡。以微处理器、总线和外围接口为中心内容，与PCI、USB、DMA、中断机制、保护模式和无线接口等具体技术紧密结合。在宏观上勾画出计算机硬件系统架构的同时，结合具体的实现技术，使学生对现代计算机系统有更全面深入的了解。3. 理论与实践相结合
本教材贯穿了集理论、实践于一体的思想，重点突出了理论与实践的结合。本书的大部分实例来自于作者多年的科研总结和项目成果，是“有用的”技术，能够激发学生的学习兴趣。本书在写作过程中，注重将计算机中的各种复杂抽象的原理实例化，在介绍功能及概念之后，结合实例说明它们的应用。通过这种方式，使读者在获得知识的同时，还能够学会灵活地运用这些知识。书中通过屏幕截图、运行实例程序等手段，将抽象的计算机部件的运行机制以易于理解的形式展现出来，方便学生学习和掌握。
4. 开放式的实验环境以及配套实验
计算机接口类课程是实践性比较强的课程，需要通过实验来加强学生对现代微机更深层次的理解，并且要提高学生的动手能力。但是通过调研我们发现，几乎所有的同类教材均须依赖于某种实验箱或者实验设备才能搭建实验环境。这样存在很多不利的问题，例如，学生做实验只能到实验室，不同高校之间由于实验设备的不同不能方便地交流，进行微机实验设备的更新换代需要大量资金，等等。为了解决这些问题，本教材采用开放式的实验环境和配套实验，提出只要有微机就能开展接口实验的思路，以摆脱实验箱的限制。本教材提供的实验均可以在基于Intel 80x86系列的微机上进行，利用最接近实用的技术，采用目前主流微机的接口，直接在微机主板上做实验，既具有广泛性，有利于推广，又具有实用性，极大地激发了学生的学习兴趣。
参加本书编写的作者均为多年站在教学和科研第一线、有着丰富经验的教师。其中，王娟负责全书内容的修改和最终定稿，并编写了部分章节；参加本书各章节（包括习题和实验设计）编写的还有李元章、张全新、谭毓安和张启坤。本书在编写过程中得到了全国高等学校计算机教育研究会、清华大学出版社、北京理工大学和郑州轻工业学院科技处的大力支持，在此表示诚挚的谢意。
由于微机接口技术发展迅速，再加上作者水平有限，难免会有不足之处，希望得到广大同仁和读者的批评指正。

王娟
2015年12月

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