第5版前言
微型计算机原理与接口技术（第5版）在当下，多数读者对软件的了解远超过对硬件的了解，特别是随着各种语言处理程序在功能上的不断增强，程序设计和硬件的距离似乎越来越远。但所有的程序都运行在硬件上，如果能够理解计算机底层的原理，有助于读者成为高水平的程序员。
随着智能控制技术的发展，计算机在工业控制、智能监测等领域的应用越来越广。同时，随着集成电路技术的飞速发展，也使传统微型计算机的主要组成部件可以集成在一片芯片上并嵌入控制对象中，以实现对所嵌入对象体系的智能化控制和监测，能够满足计算机在自动控制领域、特别是各类穿戴式监测系统的应用发展需求。
我国自50年代开始计算机系统的研究。近年来，国产处理器技术更是得到了快速发展，逐步形成多个系列、面向不同应用领域的处理器产品。本次修订，用一定篇幅，借助典型处理器芯片，分别介绍了鲲鹏和飞腾两大系列处理器技术。在弘扬我国计算机技术发展、打造国产处理器生态的同时，也希望提示读者，虽然国产处理器内核是自主研发的，具有自主知识产权，但其依然是基于ARM架构的。处理器技术，乃至整个计算机硬件技术的完全自主研发和生产，还有很长的路要走。
本次修订的总体思路
本次修订注重以下几点: 综合微型机和嵌入式系统在不同应用领域的优势；兼具经典原理和前沿技术；兼顾系统的完整性和现实应用性；尽量通俗易懂地描述晦涩、抽象的理论，通过实际案例设计实现赋能培养，既帮助读者掌握计算机的硬件原理，又为读者进一步从事嵌入式应用开发奠定基础。
计算机从诞生到现在，已分化出多种类型，如微控制器、PC、服务器、超算中心、各种嵌入式系统等。这些类型的计算机之间虽然存在一些差异，有的甚至是较大的差异，但也有很多共性的部分，如基本的硬件组成。
微型计算机是其中最为典型的代表，其最突出的优点是兼容性。从早期的8088、80x86到后来的Pentium系列以及现在的多核技术，虽然其技术和性能都有了极大提高，但从编程的角度看，仍然属于同一系列，且完全兼容，并无本质区别；微型计算机的另一个优点是体现了完整的知识结构，有利于帮助读者形成对计算机系统全面、完整的系统概念。
我们始终认为，建立对微型计算机系统整体概念的认知和经典理论的理解依然是一流设计者应有的基础。本书虽然以面向控制系统设计为主要目标，有很强的应用背景，但没有选择仅以单片机控制作为主线，主要原因正在于此。
对内容的重新组织和选材的说明
(1) 考虑到本书的绝大多数读者都已具有C语言或其他高级语言的基础，因此，第1章首先通过一段简单的C语言程序引出微型计算机的硬件组成和基本工作过程，即冯·诺依曼原理。使读者能够将程序执行与硬件的工作联系在一起。
(2) 在传统的二进制表示与运算等基础知识之外，在第1章中增加了嵌入式系统的概念和基本组成等内容，并介绍了现代计算机中的几个重要思想。
(3) 处理器技术是计算机的核心技术。考虑到Intel及其兼容处理器在个人计算机市场的重要性，以及ARM处理器在嵌入式系统中几乎一统天下并正在逐步进军高端服务器领域的现状，我们选择了这两大系列处理器中的一些典型芯片讲述处理器的相关技术。需要说明的是: 鉴于目前最新型号的微处理器技术并未完全公开，在资料获取上存在一定困难，特别是ARM处理器是通过IP核授权模式生产的，有较严格的知识产权保护，故本书中的介绍仅限于目前已公开的技术，选择的案例芯片也不会是最新发布的型号。但这并不妨碍读者理解现代处理器的一些通用的新技术，如超标量与超流水线、分支预测、乱序执行等。
(4) 近年来，以华为公司和飞腾公司为代表的国产处理器厂商在技术上飞速发展。本书在第2章中介绍了华为公司的鲲鹏处理器和飞腾处理器内核架构，以及飞腾公司的FTC663处理器和S2500处理器片上系统，希望能够为打造国产处理器生态尽绵薄之力。
(5) Intel指令集从8086到Pentium系列，除部分保护模式下增加的扩展指令外，80%以上的指令完全相同；在应用程序中用到的绝大多数指令依然是基本指令集(即8086指令集)中的指令。因此，本书对Intel指令集的介绍依然以8086指令集为主，并简要介绍了32位及以上的扩展指令集。另外，考虑到当前绝大多数嵌入式开发都使用C语言，故对ARM指令集和ARM汇编语言程序设计作了宏观描述。
(6) 对于存储器技术，为了增加实际设计体验，本次修订保留了SRAM与8088的接口设计，但新增了Flash芯片的接口设计。同时，增加了作为现代微机中的主内存的SDRAM类存储器的介绍。
(7) 在数字接口方面，本次修订对串行通信接口作了全面修改和补充，详细描述了目前在可穿戴式智能监测系统中大量用到的短距离串行通信接口和在PC和其他嵌入式系统中常用的长距离串行通信接口，并讲述了非平衡式传输与平衡式传输的基本概念。
(8) 虽然微机连接的外设越来越丰富，但中断工作的原理和输入输出控制理念没有变化。对这部分，本书仅做了少量的修改。
(9) 为使读者对全书内容融会贯通，并能够更深入地理解书中知识在实际应用方面的作用，本次修订新增加了第9章，分别以微处理器、单片微控制器和基于ARM的片上系统为主控单元，通过具体案例讲述计算机在自动控制系统和可穿戴式健康监测系统中的应用。
通过书中的二维码，可以看到作者在“中国大学MOOC”平台和“学堂在线”平台开设的国家级线上一流课程——微机原理与接口技术，实现线上线下无缝衔接。该线上课程的内容可作为本书的配套学习资源。
本书第1～5章由吴宁编写，第6～9章由闫相国整理和编写，夏秦老师补充了有关飞腾处理器的介绍，全书由吴宁负责统稿。本书的编写得到了西安交通大学多位教师的帮助和支持，作者在此表示衷心感谢。
由于时间较紧，编者水平有限，书中难免有不妥之处，敬请同行和读者批评指正。

作者2022年6月于西安交通大学