前言



“微型计算机原理与接口技术”是电子信息等理工类专业开设的一门“历史悠久”的课程,同时也是内容不断更新、技术发展最快的领域之一。作为主流机型的PC系列微型计算机技术在“兼容”的道路上走过了漫长的时间。应该如何处理这漫长的“时间跨度”和“技术跨度”?面对初学者,又该如何应对这日新月异的变化呢?这是作者和众多专业教师心头的一道永远没有最终答案的难题。
学习微型计算机的原理,离不开模型。但是,当代的微型计算机的特点已经不能用“微型”这两个字进行概括了,其体系结构和所用技术的复杂程度已令若干年前的大中型计算机望尘莫及。此外,微型计算机技术还在不断发展、变化,即便是使用入门级的80386系统作为模型向初学者讲解微处理器的内部结构、微型计算机的组成和工作原理也绝不是一件简单的事情,更何况是讲清P4微处理器478根引脚的信号等知识。由此可知,用32位微处理器来讲解微型计算机的组成原理、工作原理,实在是勉为其难。
为解决上述问题,本书采取的是“两步走”的方法。首先,用Intel 8086系统作为“基本”模型,讲授微型计算机基本的组成原理、工作原理。当然,Intel 8086仅仅是一个模型,它的许多技术已经过时,我们要用全新的视角对它的体系认真地审视,摒弃那些已经淘汰的技术,淡化过时的技术细节,留下组成微型计算机的基本原理、基本方法。在讲清基本原理的基础上,本书通过若干“专题”的系统阐述,把读者从16位微型计算机快速领入32位微型计算机的殿堂。这样做,可以绕开许多初学者难以理解的非本质性技术细节,使之在掌握基本原理的基础上学习当代微型计算机最新的体系结构和应用技术。应该说,这是一条学习“现代微型计算机”知识的“易教易学,多快好省”的道路。
新技术不断涌现,有些新技术被推广和应用,成为主流技术,有些新技术则在前进的浪潮中像一朵浪花一样消逝(例如: RAMBus)。作为专业课程的教材,必须介绍最新的、成熟的、主流的技术,淘汰过时的技术。纵观本书,虽然从起步开始,但是对诸如PCIExpress、USB 3.0、DDR SDRAM等当代微型计算机的最新技术和体系结构都有着十分系统、清晰的介绍。
本书是在上海市教委“十五重点规划教材”的《现代微型计算机与接口教程》的基础上不断改版而来的,并被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。在编写期间,承接了上海市教委“汇编语言程序设计”重点课程建设的任务。在项目的实施中,我们参阅了大量国内外的相关教材,认真地回顾了本课程长期教学实践中各种教学体系的得与失,在此基础上,总结出“以程序设计为中心”的“汇编语言程序设计”课程新的教学体系。这正是本书的鲜明特色之一,相信一定会得到各位同行的认可。
本书的另一个特点是源于实践,本书的作者都是长期从事计算机系统结构领域教学的专业教师,在长期的教学实践中积累了丰富的经验。同时,由于长期致力于计算机应用系统开发,许多项目获得了奖励,所以他们有着丰富的应用系统开发的实际经验。本书每一个技术专题都力争与实际应用有机地结合,所举的大多数示例都是完整和可操作的,甚至有的直接来自科研实践。限于篇幅,只能撷取其中的核心部分。
在修订第2版时,为了使得教材内容跟上迅速发展的技术潮流,添加了当时出现的新技术、新产品、新结构,例如最新的只读存储器、最新的中央处理器——第三代酷睿处理器、最新的计算机体系结构——Sandy Bridge平台和最新的USB 3.0总线。
此次改版,我们修订、补充了自本书第2版以来微型计算机技术的最新发展,如Intel第10代酷睿处理器、PCIE 3.0等相关内容。
除杨文显、杨晶鑫外,参加本书之前版本编写工作的还有黄春华、胡建人、寿庆余、宓双等教师,在此表示感谢。本书自出版以来,收到了不少来自全国各地的电子邮件,不少教师在对本书做出充分肯定的同时,也提出了不少的改进意见。在此,谨向各位同行表示诚挚的谢意,没有他们的支持,也就没有本书今天的出版。期待使用本书的教师和读者给我们提出宝贵的意见,也热切地盼望得到同行的指教。

编者2023年12月