计算机硬件技术基础和通信硬件技术基础课程的结合,是培养学生利用计算机从事科学研究和科技开发工作的技术基础课程之一,其目的是培养学生应用计算机及通信硬件技术知识解决本专业及相关领域中问题的能力。基于这方面教学的迫切需要,我们编写了《计算机与通信硬件技术基础》一书。该书涵盖了目前计算机与通信硬件的基础知识,其内容丰富,覆盖面广,是一本较全面地介绍计算机与通信硬件基础相关内容的教科书。
全书共分四个部分。第一部分共分8章,介绍了计算机硬件技术基础的内容,其中包括微处理器基本结构与组成原理,指令系统,存储器系统,总线技术,中断系统,I/O数据传输方式,并行、串行、定时/计数芯片,DMA接口,A/D与D/A转换器接口的工作原理,汇编程序设计方法及其应用,以及常用外设与接口的工作原理; 第二部分共分4章,介绍了MCS51单片机,其中包括单片机原理、结构、开发工具以及应用实例; 第三部分共分4章,介绍了数字信号处理(DSP)芯片,其中包括DSP可编程芯片的基本原理、结构以及芯片的软、硬件设计; 第四部分共分4章,介绍了嵌入式处理器ARM芯片的相关内容,其中包括ARM的体系结构、ARM开发工具以及嵌入式应用程序示例。
本书旨在通过教学和实践,使学生初步掌握计算机硬件结构及其系统的概念,了解计算机硬件工作原理,掌握汇编语言程序设计方法; 了解单片机系统的工作原理和应用; 了解DSP可编程芯片的基本原理、结构及芯片的软、硬件设计; 了解ARM芯片的体系结构及其应用,从而掌握单片机、DSP和ARM芯片在通信领域中的实际应用。为学生进一步学习计算机及通信的其他专业课程,更好地开发和应用微型计算机及通信设备铺垫良好的基础。
本书内容涵盖了x86/Pentium系列、MCS51系列、DSP系列、ARM系列芯片的内容。这四种系列芯片的应用领域各有侧重,其硬件体系结构、指令系统、中断结构、集成外设都有很大的不同。因此,在每章引言中对各系列的芯片作一个概述,以对其体系结构、应用场合等方面进行对比,使学生从宏观上对本课程的主要内容的差异与联系有一个总的认识。然后对各系列的芯片分别进行详细的讨论,在讨论的过程中强调硬件基础,侧重于原理与实际相结合。
学习本书内容需以先修的模拟电子电路、数字电路与逻辑设计、数字信号处理等课程为基础。本书可供本科高年级学生的“计算机与通信硬件技术基础”课程(60~70学时)教学之用,并根据需要和条件加强实验课程。授课次序不必拘泥于本书章节,可根据需要和授课习惯灵活安排。与此书相配套的习题集及实验教材将后续推出。
本书由郭荣宁、刘荣主编,第一部分由郭荣宁编写,第二、三、四部分由刘荣编写。在本书编写过程中,得到了徐逢辰、付乐毅、刘智慧等同志的大力支持和帮助,在此深表感谢!由于时间仓促及作者水平有限,书中不足与疏漏之处在所难免,恳请广大读者批评指正。
