《微型计算机原理与接口技术》是由周荷琴和吴秀清编著的教材,主要针对计算机科学和技术领域的学生和研究人员,旨在深入理解计算机系统的基本工作原理以及与外部设备的交互方式。第四版的更新通常会包含最新的技术发展和教学经验的积累,使其更加符合现代教育需求。
"微型计算机原理"部分涵盖了以下几个核心知识点:
1. 计算机系统结构:包括计算机的组成部件,如CPU、内存、输入输出设备等,以及它们之间的数据传输路径——总线系统。
2. 数据表示与运算:介绍二进制、八进制、十进制、十六进制的转换,数值和非数值数据在计算机中的存储形式,以及算术逻辑单元(ALU)的运算功能。
3. 指令系统:讲解不同类型的指令,如数据传送、算术逻辑运算、控制转移等,并分析指令执行过程。
4. CPU设计:包括控制器和运算器的工作原理,时序系统的设计,以及微程序控制的概念。
5. 存储系统:从内存层次结构的角度,讨论寄存器、高速缓存、主存和辅助存储器的特性与应用。
6. 输入/输出(I/O)接口:阐述I/O设备的工作原理,中断、DMA(直接存储器访问)等I/O控制方式,以及I/O端口的编程。
"接口技术"部分则关注以下内容:
1. 接口的功能与分类:接口在计算机系统中的角色,如串行接口、并行接口、USB接口、PCI接口等。
2. 通信协议:如RS-232、SPI、I2C、UART等,以及它们的数据传输速率、握手信号和错误检测机制。
3. 实时时钟和定时器:如何通过硬件实现定时和计数,以及它们在系统调度、中断处理等方面的应用。
4. DMA技术:如何通过DMA控制器实现高速数据传输,减少CPU参与数据传输的负担。
5. 显示接口:如VGA接口,现代的LCD和LED显示技术,以及图形和文本模式的处理。
6. 存储设备接口:如硬盘、固态硬盘、光驱的接口技术,包括ATA、SATA、SCSI等。
课后答案提供了对这些知识点的检验和实践,帮助学习者巩固理论知识,通过解决实际问题来提升理解和应用能力。通过分析和解答这些题目,学生可以更好地掌握微型计算机的内部运作和接口技术的实用技巧。中国科学技术大学出版社出版的这本书,通常以其严谨的学术风格和丰富的实践案例受到广泛好评,是学习和研究微型计算机原理与接口技术的重要参考资料。
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