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微機(jī)原理與接口技術(shù)（第2版） 
定 價：55.9 元 叢書名：電子信息類精品教材
9 7 3 8 1 7 8 1 5 2 6 1 6 
本書共14章分為4部分： 第1部分為原理篇，包括微型計算機(jī)基礎(chǔ)、8088/8086 CPU及其指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、存儲器技術(shù)、輸入/輸出技術(shù)、中斷技術(shù)。 第2部分為接口篇，自動氣象站設(shè)計為例，導(dǎo)入了8259A、8253、8255A等可編程接口芯片和A/D轉(zhuǎn)換器。 第3部分為拓展篇，介紹微機(jī)新技術(shù). 第4部分為實踐篇，主要是匯編和接口部分基于Proteus仿真的典型實驗。
第2版前言 本書第1版于2011年出版，被列為江蘇省高等學(xué)校精品教材，配套課件在2013年全國高校多媒體課件競賽中獲獎。本教材是作者數(shù)十年微機(jī)教學(xué)經(jīng)驗的總結(jié)和多項江蘇省高校教育教學(xué)成果獎的結(jié)晶，自出版以來受到了許多高校老師的青睞和廣大讀者的歡迎，不僅紛紛選作教材或?qū)W習(xí)用書，而且還提出了不少寶貴的意見和建議；此外，微機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，教學(xué)改革不斷創(chuàng)新，互聯(lián)網(wǎng) 的應(yīng)用日趨成熟。綜合考慮以上因素，這次的第2版在保持第1版教材特色的基礎(chǔ)上，在內(nèi)容和結(jié)構(gòu)上主要做了以下幾個方面的修訂。 （1）在原有的原理篇和接口篇的基礎(chǔ)上增加了拓展篇。 ? 把第1版中高性能微處理器及其新技術(shù)一節(jié)的內(nèi)容拓展為一章，移入拓展篇，重點(diǎn)新增了微機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷程和微處理器的最新技術(shù)。 ? 總線技術(shù)一章修改后移入拓展篇，重點(diǎn)新增了總線技術(shù)的最新發(fā)展和應(yīng)用。 ? 新增了以仿真技術(shù)為支撐的實驗和實訓(xùn)一章，以滿足課程實踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。 （2）增加了教學(xué)指導(dǎo)和輔導(dǎo)內(nèi)容。在每一章的開始增加了內(nèi)容提要和教學(xué)目標(biāo)，結(jié)尾增加了學(xué)習(xí)指導(dǎo)和典型例題，同時在每一節(jié)增加了適量的練習(xí)題。此外，在每一章還增加了部分例題，最后提供了2套自測試卷及答案。修訂后的教材為讀者學(xué)習(xí)提供了全方位的輔導(dǎo)。 （3）對部分章節(jié)進(jìn)行精簡，特別是對指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計的部分內(nèi)容做了刪減。 （4）對部分可供自學(xué)或者有選擇性的教學(xué)內(nèi)容，教材中加星號(*)表示。 全書共15章，分為原理篇、接口篇和拓展篇。 原理篇由第1～7章組成。第1章介紹了微機(jī)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。以一個模型微型計算機(jī)執(zhí)行指令的過程為切入點(diǎn)，建立了對微型計算機(jī)工作原理的初步認(rèn)識。第2章以8086/8088 CPU為實例，介紹了CPU的構(gòu)成和特點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)討論了總線操作與時序的概念。第3章8086/8088 CPU的指令系統(tǒng)和第4章匯編語言程序設(shè)計引入了與C語言的比較內(nèi)容，實現(xiàn)了兩種語言的互補(bǔ)學(xué)習(xí)；部分內(nèi)容給出了DEBUG環(huán)境下的示例，便于讀者理解。第5章存儲器技術(shù)，從存儲器分類和基本存儲單元電路入手，把存儲原理和存儲器與CPU的連接結(jié)合起來進(jìn)行討論，并引入了現(xiàn)代存儲技術(shù)的基本內(nèi)容。第6章輸入/輸出技術(shù)以接口、端口、輸入/輸出方式為主線，討論了接口的功能、不同輸入/輸出方式的基本原理和特點(diǎn)。第7章中斷技術(shù)，借中斷式輸入/輸出的基礎(chǔ)討論了中斷的概念和中斷管理的方法，在此基礎(chǔ)上闡明了8086/8088 CPU的中斷系統(tǒng)。本篇是學(xué)習(xí)接口篇的基礎(chǔ)。 接口篇由第8～12章組成。本篇開始以自動氣象站的設(shè)計為例，導(dǎo)入了中斷控制器8259A（第8章）、定時/計數(shù)器8253（第9章）、并行接口8255A（第10章）、串行接口8251（第11章）等可編程接口芯片和A/D轉(zhuǎn)換器（第12章）。每一章都討論了各個可編程接口芯片的功能、結(jié)構(gòu)、初始化方法和應(yīng)用設(shè)計。第12章對A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換原理、接口方法進(jìn)行了系統(tǒng)討論。在分步學(xué)習(xí)與設(shè)計的基礎(chǔ)上，最后通過集成設(shè)計完成一個基本的自動氣象站系統(tǒng)的設(shè)計工作。本篇在討論各類常用接口芯片的基本功能和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上側(cè)重應(yīng)用。 拓展篇由第13～15章組成。第13章概述總線的分類、功能及特點(diǎn)，常用的和最新的總線控制方法和標(biāo)準(zhǔn)。第14章以80486為重點(diǎn)介紹高性能微處理器及其發(fā)展，然后闡述了當(dāng)前高性能微處理器的關(guān)鍵新技術(shù)。第15章為實驗和實訓(xùn)，主要包括匯編語言部分和接口部分的基本實驗，覆蓋了理論部分的主要知識點(diǎn)。接口實驗均基于Proteus仿真軟件，具有較大的靈活性。 本教材具有以下特色： （1）案例導(dǎo)入和問題教學(xué)相融合，抓住微機(jī)課程特點(diǎn)，注重理論聯(lián)系實際 微機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時各個部件同時工作，內(nèi)容前后交叉聯(lián)系密切，不可分離，但是教學(xué)中必須分開講解，這是微機(jī)教學(xué)的特點(diǎn)也是難點(diǎn)。本書通過案例（自動氣象站）導(dǎo)入和問題牽引相融合來解決這一難題：把8253、8255A、8251A、8259A等可編程接口芯片以及A/D轉(zhuǎn)換器等全部合理導(dǎo)入，采用整體到局部再到整體，循序漸進(jìn)、適當(dāng)循環(huán)提高的方法來組織內(nèi)容。 （2）通過比較教學(xué)法，借C語言基礎(chǔ)，促匯編語言學(xué)習(xí) 匯編語言和C語言思維方式不同，語言間既有區(qū)別又有聯(lián)系，而大部分學(xué)習(xí)微機(jī)原理的學(xué)生都有良好的C語言基礎(chǔ)，通過比較教學(xué)實現(xiàn)互補(bǔ)，既能促進(jìn)匯編語言的學(xué)習(xí)，又能深化對C語言的理解和找準(zhǔn)C語言概念與匯編語言的異同。教材在該部分內(nèi)容的處理上，保證了與C語言比較內(nèi)容的相對獨(dú)立性，可以像沒有C語言存在一樣使用。 （3）巧借DEBUG調(diào)試結(jié)果輔助匯編語言的學(xué)習(xí)，強(qiáng)化與實踐的結(jié)合 在指令系統(tǒng)和匯編語言編程的討論中，巧妙地借用DEBUG環(huán)境下的調(diào)試結(jié)果截圖來說明指令的內(nèi)涵、程序執(zhí)行過程和DEBUG軟件的使用，特別是對指令與標(biāo)志位的關(guān)系、轉(zhuǎn)移類指令目的地址與目標(biāo)程序的關(guān)系的比較論述等問題的準(zhǔn)確理解大有益處，同時也拉近了課堂教學(xué)與上機(jī)實習(xí)的距離。 （4）電子資源豐富 ? 電子課件注重用多媒體手段刻畫抽象問題，提高教學(xué)效果。計算機(jī)指令運(yùn)行過程和內(nèi)部原理很抽象，我們借助動畫等多媒體技術(shù)著意對其進(jìn)行刻畫，如指令的讀取、存儲、執(zhí)行和指令間的關(guān)聯(lián)、時序及輸入/輸出過程等。這有助于學(xué)習(xí)效率的提高。 ? 新版教材還提供課后習(xí)題答案，以及第15章的實驗參考程序和仿真電路。這些教材資源將幫助教師更好地展開教學(xué)工作。 本書配套的電子課件、部分源程序、部分習(xí)題答案等教學(xué)資源，讀者可以登錄華信教育資源網(wǎng)（www.hxedu.com.cn）下載，也可以聯(lián)系編者索取(ch_yi_f@126.com)。 （5）集教材、輔導(dǎo)書、實驗指導(dǎo)書為一體 新版教材在每一章列出了重點(diǎn)難點(diǎn)，給出了學(xué)習(xí)指導(dǎo)和典型例題，并提供了自測試卷和答案。新增的第15章對匯編語言部分的主要知識點(diǎn)和接口部分的主要芯片，都設(shè)計了實驗項目。接口實驗部分引入了Proteus仿真軟件，方便教師和學(xué)生使用。 （6）二維碼的使用，更是方便了讀者學(xué)習(xí)和知識的拓展 為了豐富教材內(nèi)容，同時不增加教材篇幅和出版成本，部分實例和內(nèi)容采用二維碼的形式，方便讀者下載和在線學(xué)習(xí)。 本書由南京信息工程大學(xué)張穎超、河海大學(xué)葉彥斐、南京信息工程大學(xué)陳逸菲、周麗、孫寧和楊樂編寫。張穎超教授負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)編定稿。本書得到了南京信息工程大學(xué)教材建設(shè)基金的資助。 書中不足之處，敬請讀者及時指正(ch_yi_f@126.com)。衷心感謝所有閱讀和關(guān)心本書的朋友！ 編著者
張穎超，教授，博導(dǎo)，江蘇省自動化學(xué)會常務(wù)理事；江蘇省微電腦應(yīng)用協(xié)會理事；中國氣象軟科學(xué)委員會委員；中國計算機(jī)學(xué)會工控機(jī)專委會委員；中國人工智能學(xué)會智能檢測與運(yùn)動控制分會（籌）副理事長；機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會機(jī)電類學(xué)科教學(xué)委員自動化分委員會委員
目 錄
原 理 篇 第1章 微型計算機(jī)基礎(chǔ)(2) 1.1 微型計算機(jī)發(fā)展概述(2) 1.2 微型計算機(jī)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)與 工作過程(4) 1.2.1 微型計算機(jī)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)(4) 1.2.2 微機(jī)系統(tǒng)的工作過程(6) 1.3 常用數(shù)制與編碼表示方法(9) 1.3.1 計算機(jī)中常用的數(shù)制(9) 1.3.2 計算機(jī)中信息的編碼表示(11) 1.4 微型計算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示方法(12) 1.4.1 無符號數(shù)與有符號數(shù)(12) 1.4.2 有符號二進(jìn)制數(shù)的計算(13) 1.5 本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)(14) 1.5.1 本章主要內(nèi)容(14) 1.5.2 典型例題(15) 本章習(xí)題(16) 第2章 8086/8088微處理器(17) 2.1 8086/8088微處理器特點(diǎn)(17) 2.2 8086/8088微處理器結(jié)構(gòu)(18) 2.2.1 8086/8088功能結(jié)構(gòu)(18) 2.2.2 8086/8088寄存器結(jié)構(gòu)(20) 2.2.3 8086/8088存儲器尋址(22) 2.2.4 8086/8088外部引腳(23) 2.3 8086/8088 CPU工作模式和引腳(26) 2.3.1 8086/8088最小工作模式(26) 2.3.2 8086/8088最大工作模式(27) 2.4 8086的總線時序(31) 2.4.1 最小工作模式典型時序(31) 2.4.2 最大工作模式典型時序(34) 2.5 本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)(36) 2.5.1 本章主要內(nèi)容(36) 2.5.2 典型例題(37) 本章習(xí)題(38) 第3章 8086/8088指令系統(tǒng)(39) 3.1 尋址方式(39) 3.2 數(shù)據(jù)傳送指令(43) 3.2.1 MOV指令(43) 3.2.2 棧指令(44) 3.2.3 交換指令XCHG(46) 3.2.4 累加器專用傳送指令(47) 3.2.5 地址傳送指令(48) 3.2.6 標(biāo)志位傳送指令(49) 3.3 算術(shù)運(yùn)算指令(50) 3.3.1 加法指令(50) 3.3.2 減法指令(52) 3.3.3 乘除法指令(53) 3.3.4 符號擴(kuò)展指令(55) 3.3.5 十進(jìn)制調(diào)整指令(55) 3.4 邏輯運(yùn)算指令(56) 3.5 移位指令(59) 3.5.1 算術(shù)邏輯移位指令(59) 3.5.2 循環(huán)移位指令(60) 3.6 處理器控制指令及標(biāo)志位處理指令(61) 3.7 本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)(62) 3.7.1 本章主要內(nèi)容(62) 3.7.2 典型例題(63) 本章習(xí)題(64) 第4章 匯編語言程序設(shè)計(66) 4.1 匯編語言基礎(chǔ)(66) 4.1.1 匯編語言的語句組成(66) 4.1.2 數(shù)據(jù)項(67) 4.1.3 表達(dá)式(68) 4.1.4 數(shù)據(jù)定義(69) 4.1.5 分析運(yùn)算符與合成運(yùn)算符(71) 4.1.6 符號定義(72) 4.1.7 定位定義(73) 4.2 順序程序設(shè)計(74) 4.2.1 最簡單的匯編語言程序(74) 4.2.2 包含多個段的匯編語言程序(75) 4.3 分支程序設(shè)計(78) 4.3.1 轉(zhuǎn)移指令(78) 4.3.2 分支程序舉例(81) 4.4 循環(huán)程序設(shè)計(85) 4.4.1 循環(huán)程序的基本結(jié)構(gòu)(85) 4.4.2 循環(huán)指令(86) 4.4.3 循環(huán)程序舉例(87) 4.5 DOS系統(tǒng)功能調(diào)用(89) 4.5.1 常用系統(tǒng)功能調(diào)用(89) 4.5.2 DOS系統(tǒng)功能調(diào)用舉例(91) 4.6 子程序設(shè)計(93) 4.6.1 調(diào)用與返回指令(93) 4.6.2 過程定義(95) 4.6.3 參數(shù)和結(jié)果的傳遞(96) 4.6.4 子程序設(shè)計舉例(102) 4.7 字符串處理(103) 4.7.1 字符串操作指令(103) 4.7.2 重復(fù)指令前綴(106) 4.7.3 字符串處理程序舉例(107) 4.8 本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)(108) 4.8.1 本章主要內(nèi)容(108) 4.8.2 典型例題(110) 本章習(xí)題(112) 第5章 存儲器技術(shù)(113) 5.1 存儲器概述(113) 5.1.1 半導(dǎo)體存儲器分類(113) 5.1.2 存儲器性能指標(biāo)(114) 5.1.3 存儲器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(115) 5.2 隨機(jī)讀寫存儲器(116) 5.2.1 靜態(tài)RAM(117) 5.2.2 動態(tài)RAM(119) 5.3 只讀存儲器(121) 5.3.1 掩模型ROM和可編程ROM(121) 5.3.2 可擦除可編程ROM(EPROM)(121) 5.3.3 電可擦除可編程 ROM(E2PROM)(123) 5.4 CPU與存儲器的連接(123) 5.4.1 存儲器擴(kuò)展(123) 5.4.2 存儲器譯碼(126) 5.5 現(xiàn)代微機(jī)的存儲體系(129) 5.5.1 Cache?主存存儲層次(129) 5.5.2 主輔存存儲層次(131) 5.5.3 并行主存系統(tǒng)及新型RAM(132) 5.6 本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)(134) 5.6.1 本章主要內(nèi)容(134) 5.6.2 典型例題(136) 本章習(xí)題(138) 第6章 輸入/輸出接口技術(shù)(139) 6.1 I/O接口概述(140) 6.1.1 接口的功能及其作用(140) 6.1.2 接口的分類(141) 6.1.3 簡單I/O接口芯片(142) 6.2 I/O端口及其編址方法(143) 6.2.1 I/O端口(143) 6.2.2 I/O端口的編址方法(144) 6.3 輸入/輸出方式及其接口(145) 6.3.1 程序控制傳輸方式(146) 6.3.2 中斷傳輸方式(150) 6.3.3 DMA方式(152) 6.3.4 4種I/O方式的比較(156) 6.4 本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)(157) 6.4.1 本章主要內(nèi)容(157) 6.4.2 典型例題(158) 本章習(xí)題(159) 第7章 中斷技術(shù)(160) 7.1 中斷的基本概念及其應(yīng)用(160) 7.2 中斷系統(tǒng)的功能和中斷優(yōu)先級(162) 7.2.1 基本概念(162) 7.2.2 中斷優(yōu)先級(162) 7.3 8086/8088的中斷操作(166) 7.3.1 中斷的分類(166) 7.3.2 中斷類型碼、中斷向量和 中斷向量表(166) 7.4 中斷響應(yīng)過程與時序(170) 7.4.1 硬件中斷的響應(yīng)過程和 中斷服務(wù)(170) 7.4.2 中斷指令和軟件中斷的響應(yīng) 過程(173) 7.5 本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)(176) 7.5.1 本章主要內(nèi)容(176) 7.5.2 典型例題(177) 本章習(xí)題(178) 接 口 篇 第8章 可編程中斷控制器8259A(182) 8.1 8259A的主要功能及結(jié)構(gòu)(182) 8.2 8259A的工作過程(185) 8.2.1 單片8259A的工作過程(186) 8.2.2 多片8259A級聯(lián)的工作過程(186) 8.3 8259A的中斷管理(188) 8.3.1 中斷優(yōu)先級管理(188) 8.3.2 中斷結(jié)束管理(189) 8.3.3 中斷嵌套管理(189) 8.3.4 中斷屏蔽管理(193) 8.4 8259A的編程(194) 8.4.1 初始化命令字(194) 8.4.2 初始化的程序流程(196) 8.4.3 操作命令字(196) 8.5 8259A的應(yīng)用舉例(200) 8.5.1 8259A在X86系統(tǒng)中的應(yīng)用(201) 8.5.2 8259A在自動氣象站中的 應(yīng)用(202) 8.6 本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)(203) 8.6.1 本章主要內(nèi)容(203) 8.6.2 典型例題(205) 本章習(xí)題(207) 第9章 可編程定時/計數(shù)器 8253/8254(208) 9.1 8253的引腳功能和編程結(jié)構(gòu)(209) 9.1.1 8253的引腳功能(209) 9.1.2 8253的編程結(jié)構(gòu)(209) 9.1.3 8253內(nèi)部寄存器的選擇(210) 9.2 8253的編程(211) 9.2.1 8253的控制字(211) 9.2.2 8253的計數(shù)初值(211) 9.2.3 8253的初始化編程(212) 9.2.4 8253的計數(shù)器讀操作(213) 9.3 8253的工作方式(214) 9.3.1 方式0(215) 9.3.2 方式1(216) 9.3.3 方式2(217) 9.3.4 方式3(218) 9.3.5 方式4(220) 9.3.6 方式5(222) 9.3.7 6種工作方式的比較(224) 9.4 8253的應(yīng)用舉例(225) 9.4.1 8253多通道串聯(lián)的應(yīng)用(225) 9.4.2 8253在自動氣象站中的應(yīng)用(226) 9.5 8254芯片(228) 9.5 本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)(230) 9.5.1 本章主要內(nèi)容(230) 9.5.2 典型例題(231) 本章習(xí)題(233) 第10章 可編程并行接口芯片 8255A(234) 10.1 并行接口概述(234) 10.2 8255A概述(235) 10.2.1 8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)和芯片引腳(235) 10.2.2 8255A的工作方式和初始化 編程(237) 10.3 8255A的工作過程分析(239) 10.3.1 方式0(239) 10.3.2 方式1(240) 10.3.3 方式2(242) 10.4 8255A的應(yīng)用舉例(244) 10.4.1 8255A在打印機(jī)接口中的應(yīng)用(244) 10.4.2 8255A在自動氣象站中的 應(yīng)用(245) 10.5 本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)(252) 10.5.1 本章主要內(nèi)容(252) 10.5.2 典型例題(252) 本章習(xí)題(254) 第11章 串行通信與可編程接口 芯片8251A(255) 11.1 串行通信基礎(chǔ)(255) 11.1.1 串行通信方式(256) 11.1.2 數(shù)據(jù)傳送方式(257) 11.1.3 信號傳輸方式(258) 11.1.4 串行接口標(biāo)準(zhǔn)(258) 11.2 可編程串行接口芯片8251A(261) 11.2.1 8251A概述(261) 11.2.2 8251A初始化編程(264) 11.2.3 8251A應(yīng)用舉例(267) 11.2.4 8251A在自動氣象站中的 應(yīng)用(268) 11.3 本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)(270) 11.3.1 本章主要內(nèi)容(270) 11.3.2 典型例題(271) 本章習(xí)題(272) 第12章 A/D、D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)及其 接口設(shè)計(274) 12.1 D/A轉(zhuǎn)換器及其與主機(jī)的接口(275) 12.1.1 D/A轉(zhuǎn)換器組成(275) 12.1.2 D/A轉(zhuǎn)換原理(276) 12.1.3 D/A轉(zhuǎn)換器技術(shù)指標(biāo)及選型(278) 12.1.4 數(shù)模D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832(279) 12.1.5 串行接口D/A轉(zhuǎn)換器(282) 12.1.6 D/A轉(zhuǎn)換器應(yīng)用(283) 12.2 A/D轉(zhuǎn)換器及其與主機(jī)的接口(286) 12.2.1 A/D轉(zhuǎn)換接口(286) 12.2.2 A/D轉(zhuǎn)換原理及實現(xiàn)(291) 12.2.3 A/D轉(zhuǎn)換器技術(shù)指標(biāo)及選型(294) 12.2.4 模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809(295) 12.2.5 12位A/D轉(zhuǎn)換器AD574(298) 12.2.6 自動氣象站框架設(shè)計(301) 12.3 本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)(302) 12.3.1 本章主要內(nèi)容(302) 12.3.2 典型例題(303) 本章習(xí)題(304) 拓 展 篇 *第13章 總線技術(shù)(307) 13.1 總線概述(307) 13.2 總線控制(309) 13.2.1 總線仲裁(309) 13.2.2 總線握手(310) 13.3 常用總線標(biāo)準(zhǔn)(312) 13.3.1 ISA總線(312) 13.3.2 PCI總線(314) 13.3.3 USB 總線(317) 13.3.4 IEEE 1394總線(321) 13.3.5 SCSI 總線(321) 13.3.6 AGP 總線(322) 13.3.7 PCI-E總線(322) 13.3.8 I2C總線(323) 13.3.9 SPI總線(324) 13.4 本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)(325) 本章習(xí)題(325) *第14章 高性能微處理器及其
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