微計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用

為了適應(yīng)新世紀(jì)信息學(xué)科與通信學(xué)科飛速發(fā)展的需要，配合當(dāng)前高等教育教學(xué)改革和教材建設(shè)的需要，作者經(jīng)過一年多的編寫和修訂，《微計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用》一書現(xiàn)在與讀者見面了。

本書是作者多年來從事教學(xué)和科研實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)積累，同時(shí)也凝聚了作者的殷切期望，希望它能成為廣大讀者喜愛的一本好書!

本書編寫的指導(dǎo)思想是力求體現(xiàn)普通高等院校培養(yǎng)"應(yīng)用型人才"這一目標(biāo)。

基于"應(yīng)用型人才"培養(yǎng)的特點(diǎn)，在教材選材時(shí)，突出應(yīng)用，在"應(yīng)用"上下功夫。首先在內(nèi)容深度上滿足"理論夠用"，在廣度上通過各種實(shí)踐方式，以提高學(xué)生的動手操作能力。教材中把過于深奧的理論淺顯化，把淺顯化后的理論實(shí)例化，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的積極性、主動性。同時(shí)注重開發(fā)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

教材的編寫思路，力求符合認(rèn)知規(guī)律，循序漸進(jìn)、由淺入深。對于基本內(nèi)容講深講透，然后結(jié)合應(yīng)用介紹帶有擴(kuò)展性的關(guān)鍵技術(shù)。

本書具有以下特色:

(1) 教材配套齊全。

除本教材外，尚配備有習(xí)題解答，目的是將理論與實(shí)踐結(jié)合，講與練結(jié)合，學(xué)與用結(jié)合，使學(xué)生加深對理論知識的理解，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

(2) 每章開頭標(biāo)出"重點(diǎn)"和"難點(diǎn)"，使讀者一開始便能把握本章要領(lǐng); 每章末尾有"小結(jié)"，作為本章的回顧。

(3) 在文字上力求語言嚴(yán)謹(jǐn)流暢，注重邏輯性和條理性，盡量減少讀者因內(nèi)容煩瑣，缺乏內(nèi)在邏輯關(guān)聯(lián)而陷入文字困境之中。

根據(jù)當(dāng)前教學(xué)大綱，建議本書講授72~80學(xué)時(shí)。

本書共有8章，由馬爭主編，并負(fù)責(zé)全書的策劃、審稿和定稿。

其中，第1、6、7、8章由馬爭編寫，第2、5章由彭芳編寫，第3、4章由劉磊編寫。

感謝清華大學(xué)出版社在本書編寫過程中給予的大力支持和幫助，以及為本書出版所作的一切努力。感謝汪亞南老師在本書編寫中付出的辛勤勞動。感謝許茂鵬、張達(dá)明兩位同學(xué)認(rèn)真參加了本書部分文稿的編寫工作。

在編寫過程中參考了有關(guān)書籍和文獻(xiàn)，在此對其著作者表示衷心的感謝。

由于微計(jì)算機(jī)的發(fā)展日新月異，本書涉及的應(yīng)用面寬，對于書中出現(xiàn)的疏漏和不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。

編者

2012年11月于電子科技大學(xué)

第1章微型計(jì)算機(jī)概論

1.1微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1.1微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

1.1.2微型計(jì)算機(jī)的工作原理

1.2微處理器、微型計(jì)算機(jī)、微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

1.2.1微處理器

1.2.2微型計(jì)算機(jī)

1.2.3微處理器系統(tǒng)

1.2.4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

1.3微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

1.3.1微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)

1.3.2微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)

1.3.3微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)特殊的結(jié)構(gòu)

1.4微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)例

1.4.1實(shí)例一--IBM PC/XT 微計(jì)算機(jī)

1.4.2實(shí)例二--Pentium 4 微型計(jì)算機(jī)

1.4.3實(shí)例三--Core 2系列微型計(jì)算機(jī)

本章小結(jié)

習(xí)題

第2章8086/8088微處理器

2.1微處理器的主要性能指標(biāo)和技術(shù)特點(diǎn)

2.1.1微處理器的主要性能指標(biāo)

2.1.2新一代微處理器的技術(shù)特點(diǎn)

2.28086/8088微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.2.18086/8088的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.2.28086/8088的寄存器結(jié)構(gòu)

2.38086/8088的引腳及功能

2.3.18086/8088的工作模式

2.3.28086/8088兩種模式下定義相同的引腳

2.3.38086/8088兩種模式下定義不同的引腳

2.3.48086 CPU與8088 CPU的區(qū)別

2.48086/8088的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.4.18086/8088最小模式時(shí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.4.28086/8088最大模式時(shí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.58086/8088的總線操作時(shí)序

2.5.1基本概念

2.5.2最小模式下的總線操作時(shí)序

2.5.3最大模式下的總線操作時(shí)序

2.68086/8088的存儲器組織

2.6.18086存儲器結(jié)構(gòu)

2.6.2存儲器的分段管理

2.6.3存儲器中的堆棧

2.6.48086/8088系統(tǒng)專用存儲空間

2.78086/8088的I/O端口組織

本章小結(jié)

習(xí)題

第3章8086/8088指令集

3.18086/8088指令格式

3.1.1操作碼與地址碼

3.1.28086/8088的操作數(shù)

3.28086/8088指令尋址方式

3.2.1數(shù)據(jù)尋址方式

3.2.2轉(zhuǎn)移地址尋址方式

3.38086/8088指令集及應(yīng)用

3.3.1數(shù)據(jù)傳送類指令

3.3.2算術(shù)運(yùn)算類指令

3.3.3邏輯運(yùn)算和移位循環(huán)類指令

3.3.4字符串操作類指令

3.3.5控制轉(zhuǎn)移類指令

3.3.6處理器控制類指令

本章小結(jié)

習(xí)題

第4章8086/8088匯編語言程序設(shè)計(jì)

4.1匯編語言程序和匯編程序

4.1.1匯編語言源程序和機(jī)器語言目標(biāo)程序

4.1.2匯編和匯編程序

4.1.3匯編語言程序的語句類型

4.28086/8088匯編語言中的標(biāo)識符、運(yùn)算符及操作符

4.2.1標(biāo)識符

4.2.2運(yùn)算符

4.2.3操作符

4.3偽指令

4.3.1數(shù)據(jù)定義偽指令

4.3.2符號定義偽指令

4.3.3段定義偽指令(SEGMENT/ENDS)

4.3.4過程定義偽指令(PROC/ENDP)

4.3.5當(dāng)前地址計(jì)數(shù)器($)和定位偽指令(ORG)

4.4宏指令

4.4.1宏定義

4.4.2宏調(diào)用

4.4.3宏展開

4.5DOS和BIOS功能子程序調(diào)用

4.5.1DOS系統(tǒng)功能子程序調(diào)用

4.5.2BIOS基本I/O功能子程序調(diào)用

4.68086/8088匯編語言程序的基本架構(gòu)

4.6.18086/8088匯編語言程序基本架構(gòu)的特點(diǎn)

4.6.28086/8088匯編語言程序的基本架構(gòu)

4.6.38086/8088匯編語言程序正確返回DOS操作系統(tǒng)的方法

4.78086/8088匯編語言程序設(shè)計(jì)

4.7.1順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)示例

4.7.2分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)示例

4.7.3循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)示例

4.7.4子程序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)示例

本章小結(jié)

習(xí)題

第5章主存儲器

5.1半導(dǎo)體存儲器概述

5.1.1半導(dǎo)體存儲器的分類

5.1.2半導(dǎo)體存儲芯片的一般結(jié)構(gòu)

5.1.3半導(dǎo)體存儲器的性能指標(biāo)

5.2隨機(jī)存取存儲器(RAM)

5.2.1靜態(tài)RAM(SRAM)

5.2.2動態(tài)RAM(DRAM)

5.2.3PC內(nèi)存條

5.3只讀存儲器(ROM)

5.4存儲器接口技術(shù)

5.4.1存儲器芯片與CPU的連接

5.4.2存儲器片選控制方法

5.4.3存儲器擴(kuò)展技術(shù)

本章小結(jié)

習(xí)題

第6章I/O控制技術(shù)

6.1I/O接口電路概述

6.1.1I/O接口電路的重要作用

6.1.2I/O接口電路的典型結(jié)構(gòu)

6.1.3I/O接口的基本功能

6.1.4I/O接口的分類

6.28086/8088微機(jī)I/O端口的地址分配及地址譯碼

6.2.18086微處理器的I/O端口的地址范圍

6.2.28086 微機(jī)I/O端口的地址分配

6.3數(shù)據(jù)傳送的控制方式

6.3.1程序控制傳送方式

6.3.2中斷傳送方式

6.3.3DMA(直接存儲器存取)傳送方式

6.3.4四種I/O方式的比較

6.4DMA控制器8237A及其應(yīng)用

6.4.18237A接口信號與內(nèi)部結(jié)構(gòu)

6.4.2內(nèi)部寄存器

6.4.38237A的初始化及實(shí)現(xiàn)

6.5微機(jī)I/O接口擴(kuò)展及總線技術(shù)

6.5.1微機(jī)I/O接口擴(kuò)展

6.5.2總線標(biāo)準(zhǔn)分類

6.5.3ISA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線

6.5.4PCI外圍器件互連總線

6.5.5USB通用串行總線

本章小結(jié)

習(xí)題

第7章8086的中斷系統(tǒng)

7.1中斷概述

7.28086/8088的中斷系統(tǒng)

7.2.18086/8088的中斷源

7.2.28086/8088響應(yīng)中斷的過程

7.2.3硬件中斷的響應(yīng)過程

7.3中斷類型與中斷向量表

7.3.1中斷類型及類型碼

7.3.2中斷向量及向量表

7.3.3中斷源的識別與判優(yōu)

7.3.4對中斷請求INTR的響應(yīng)時(shí)序

7.4可編程中斷控制器8259A

7.4.18259A的基本構(gòu)成及引腳作用

7.4.2中斷優(yōu)先級管理方式

7.4.38259A的級聯(lián)方式

7.4.48259A的控制字和初始化編程

7.4.58259A應(yīng)用舉例

本章小結(jié)

習(xí)題

第8章可編程接口技術(shù)

8.1可編程并行接口芯片8255A

8.1.18255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其引腳信號

8.1.28255A的工作方式

8.1.38255A的初始化編程

8.1.48255A的編程應(yīng)用

8.2可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器接口芯片8253

8.2.18253的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用

8.2.28253內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其引腳信號

8.2.38253的控制字

8.2.48253的工作方式

8.2.58253的應(yīng)用

8.3可編程串行接口芯片8250

8.3.1串行通信基礎(chǔ)

8.3.2串行異步通信接口標(biāo)準(zhǔn)

8.3.38250芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其初始化

8.3.48250的應(yīng)用

本章小結(jié)

習(xí)題

參考文獻(xiàn)

全書共分8章，以8086/8088微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)、全面地介紹其硬件結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)、接口技術(shù)及綜合應(yīng)用等。

書中內(nèi)容重點(diǎn)突出，圖文并茂，實(shí)例豐富，思路清晰，貫穿了理論和實(shí)踐相結(jié)合、知識與技能相結(jié)合的指導(dǎo)思想。

本書可作為高等院校非計(jì)算機(jī)專業(yè)的微計(jì)算機(jī)課程的本科和?？平滩模部勺鳛榕囵B(yǎng)就業(yè)型人才的各種層次教學(xué)班的教學(xué)用書以及研究生、工程技術(shù)人員和編程愛好者的科技參考書。

1.微脈沖槍;

2.微放電合金法。