《微機(jī)原理與接口技術(shù)》以80X86微處理器為對(duì)象,介紹了微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、80X86微處理器結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法、存儲(chǔ)系統(tǒng)、I/O接口和常見(jiàn)總線(xiàn)、中斷系統(tǒng)和中斷控制器、常用接口芯片、A/D和D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)、人機(jī)交互接口技術(shù)等內(nèi)容。
《微機(jī)原理與接口技術(shù)》可作為高等學(xué)校電子信息、通信工程、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生的教材,也可供從事微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的相關(guān)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。計(jì)算機(jī)已成為人們生活、學(xué)習(xí)、工作中必備的工具,計(jì)算機(jī)技術(shù)成為每一個(gè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員必備的知識(shí)!拔C(jī)原理與接口技術(shù)”成為高等學(xué)校電子信息、通信工程、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生重要的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程。
本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中注重基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性和實(shí)用性相結(jié)合,以80X86微處理器為對(duì)象,深入淺出地闡述了微型計(jì)算機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)微型機(jī)或微機(jī))系統(tǒng)和接口系統(tǒng)的工作原理。
全書(shū)共10章。第1章介紹微型計(jì)算機(jī)基本知識(shí)。第2章介紹80X86微處理器結(jié)構(gòu)。第3、4章介紹指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法。第5章介紹微機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)。第6章介紹I/0接口和常見(jiàn)總線(xiàn)。第7章介紹微機(jī)的中斷系統(tǒng)和中斷控制器。第8章介紹8253、8255A、8251A、8237A等常用接口芯片。第9章介紹A/D、D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)。第10章介紹人機(jī)交互接口。每章都配有習(xí)題,便于教學(xué)和學(xué)生自學(xué)。使用本教材的參考學(xué)時(shí)為50-60學(xué)時(shí)。
本書(shū)由劉兆瑜主編,并編寫(xiě)了第2、7章。第1、3章由陳宇編寫(xiě),第4、8章由程琤編寫(xiě),第5、6章由王義琴編寫(xiě),第9、10章由張海軍編寫(xiě)。全書(shū)由劉兆瑜統(tǒng)稿。
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中參考了書(shū)末所列的文獻(xiàn)資料,在此謹(jǐn)向其作者表示衷心的感謝。
由于編者水平有限,書(shū)中難免有錯(cuò)誤和不妥之處,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
第1章 微型計(jì)算機(jī)概述
1.1 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展及其特點(diǎn)
1.1.1 微型計(jì)算機(jī)發(fā)展概況
1.1.2 微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)
1.1.3 微型計(jì)算機(jī)的分類(lèi)
1.2 微型計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)
r.2.1 計(jì)算機(jī)的組成
1.2.2 計(jì)算機(jī)的工作原理
1.2.3 微型計(jì)算機(jī)硬件
1.2.4 微型計(jì)算機(jī)軟件
1.2.5 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
1.3 微型計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)和應(yīng)用
1.3.1 微型計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)
1.3.2 微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用
習(xí)題
第2章 微處理器結(jié)構(gòu)
2.1 8086微處理器簡(jiǎn)介
2.1.1 8086內(nèi)部結(jié)構(gòu)
2.1.2 8086/8088存儲(chǔ)器組織及I/O組織
2.2 8086引腳功能及工作模式
2.2.1 8086引腳信號(hào)功能
2.2.2 8086兩種工作模式
2.2.3 8086微處理器的總線(xiàn)操作
2.3 80X86微處理器
2.3.1 80286微處理器
2.3.2 80386微處理器
2.3.3 80486微處理器
2.3.4 Pentium系列微處理器
習(xí)題
第3章 指令系統(tǒng)
3.1 8086指令系統(tǒng)概述
3.1.1 指令的基本內(nèi)容
3.1.2 8086指令的基本格式
3.2 尋址方式
3.2.1 數(shù)據(jù)尋址方式
3.2.2 轉(zhuǎn)移地址的尋址方式
3.3 8086指令系統(tǒng)
3.3.1 數(shù)據(jù)傳送類(lèi)指令
3.3.2 算術(shù)運(yùn)算類(lèi)指令
3.3.3 邏輯運(yùn)算與移位類(lèi)指令
3.3.4 串操作類(lèi)指令
3.3.5 控制轉(zhuǎn)移類(lèi)指令
3.3.6 處理器控制指令
3.3.7 輸入輸出指令
3.3.8 中斷指令
3.4 80X86增強(qiáng)和擴(kuò)充的指令
3.4.1 80286增強(qiáng)和擴(kuò)充的指令
3.4.2 80386增強(qiáng)和擴(kuò)充的指令
3.4.3 80486增強(qiáng)和擴(kuò)充的指令
3.4.4 Pentium增強(qiáng)和擴(kuò)充的指令
習(xí)題
第4章 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)
4.1 匯編語(yǔ)言的基本語(yǔ)法
4.1.1 匯編程序的建立過(guò)程
4.1.2 匯編語(yǔ)言程序格式
4.1.3 匯編語(yǔ)言源程序的語(yǔ)句類(lèi)型
4.2 偽指令
4.2.1 常量
4.2.2 變量
4.2.3 標(biāo)號(hào)
4.2.4 表達(dá)式
4.2.5 運(yùn)算符
4.3 操作系統(tǒng)資源的使用
4.3.1 DOS系統(tǒng)功能調(diào)用
4.3.2 BIOS系統(tǒng)功能調(diào)用
4.4 匯編程序設(shè)計(jì)
4.4.1 順序程序設(shè)計(jì)
4.4.2 分支程序設(shè)計(jì)
4.4.3 循環(huán)程序設(shè)計(jì)
4.5 子程序設(shè)計(jì)
4.5.1 編制子程序的基本要求
4.5.2 子程序設(shè)計(jì)舉例
習(xí)題
第5章 微機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)
5.1 微機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)的組成
5.1.1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器分類(lèi)
5.1.2 存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)
5.1.3 存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)
5.2 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)
5.2.1 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)
5.2.2 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)
5.3 只讀存儲(chǔ)器(ROM)
5.3.1 只讀存儲(chǔ)器的組成與分類(lèi)
5.3.2 常用EPROM存儲(chǔ)芯片
5.3.3 快閃存儲(chǔ)器(FLASH)
5.4 高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)
5.4.1 Cache工作原理
5.4.2 Cache基本操作
5.5 虛擬存儲(chǔ)器
5.5.1 虛擬存儲(chǔ)器的概念
5.5.2 虛擬存儲(chǔ)器的分類(lèi)
5.6 存儲(chǔ)器管理
5.6.1 存儲(chǔ)單元及存儲(chǔ)接口
5.6.2 存儲(chǔ)器管理
5.6.3 存儲(chǔ)器與CPU的連接舉例
習(xí)題
第6章 I/O接口與總線(xiàn)技術(shù)
6.1 I/O接口
6.1.1 輸入/輸出信息
6.1.2 I/O接口的功能
6.1.3 I/O接口芯片的分類(lèi)
6.1.4 I/O接P的尋址方式
6.2 CPU與外部設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳送方式
6.2.1 無(wú)條件傳送方式
6.2.2 查詢(xún)傳送方式
6.2.3 中斷傳送方式
6.2.4 直接數(shù)據(jù)通道傳送方式(DMA)
6.3 總線(xiàn)技術(shù)
6.3.1 總線(xiàn)的概念
6.3.2 總線(xiàn)分類(lèi)
6.3.3 多總線(xiàn)分級(jí)結(jié)構(gòu)
6.3.4 總線(xiàn)操作
6.3.5 總線(xiàn)仲裁
6.3.6 總線(xiàn)傳輸方式
6.4 微機(jī)系統(tǒng)常用總線(xiàn)簡(jiǎn)介
6.4.1 PC第一代總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)
6.4.2 第二代PCI總線(xiàn)
6.4.3 第三代總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)PCIExpress
6.4.4 外部總線(xiàn)
6.5 通用串行總線(xiàn)USB
習(xí)題
第7章 中斷系統(tǒng)
7.1 中斷概述-
7.1.1 中斷的基本概念
7.1.2 中斷處理過(guò)程
7.1.3 多級(jí)中斷管理
7.2 8086中斷系統(tǒng)
7.2.1 外部中斷
7.2.2 內(nèi)部中斷
7.2.3 中斷向量表
7.3 可編程中斷控制器8259A
7.3.1 8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳
7.3.2 8259A的工作方式
7.3.3 8259A的編程設(shè)置
習(xí)題
第8章 常用接口芯片
8.1 可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器芯片8253/8254
8.1.1 8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其外部引腳
8.1.2 8253的控制字
8.1.3 8253工作方式與操作時(shí)序
8.1.4 8253的初始化編程與讀輸出鎖存器
8.1.5 定時(shí)/計(jì)數(shù)芯片8254
8.1.6 8253應(yīng)用舉例
8.2 可編程并行I/0接口芯片8255A
8.2.1 8255A芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能
8.2.2 8255A芯片的控制字及其工作方式
8.2.3 8255A的應(yīng)用
8.3 可編程串行接口芯片8251A
8.3.1 8251A的基本功能與內(nèi)部結(jié)構(gòu)
……
第9章 A/D、D/A轉(zhuǎn)換及接口技術(shù)
第10章 人機(jī)交互接口
附錄A ASCII(美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼)表
附錄B 8086指令系統(tǒng)一覽表
附錄C 8086宏匯編常用偽指令表
參考文獻(xiàn)
數(shù)字電子計(jì)算機(jī)是20世紀(jì)人類(lèi)最偉大的發(fā)明之一,它的發(fā)明和應(yīng)用標(biāo)志著人類(lèi)進(jìn)人了新的歷史階段,數(shù)字電子計(jì)算機(jī)分別經(jīng)歷了由電子管、晶體管、集成電路為主要部件的時(shí)代歷程。其中,微型計(jì)算機(jī)作為典型代表,它的推廣和普及,使計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本章主要介紹微型計(jì)算機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)微機(jī)或微型機(jī))系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí),包括微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展及其特點(diǎn)、組成結(jié)構(gòu)、發(fā)展歷程、分類(lèi)及其功能應(yīng)用等。
1.1 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展及其特點(diǎn)
數(shù)字電子計(jì)算機(jī)由各種電子器件共同組成,它是能夠自動(dòng)、高速、精確地進(jìn)行算數(shù)、邏輯控制和信息處理的現(xiàn)代化設(shè)備。自1946年世界第一臺(tái)計(jì)算機(jī)在美國(guó)問(wèn)世,在以后的幾十年迅猛發(fā)展中,計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了電子管時(shí)代,晶體管時(shí)代,集成電路時(shí)代,大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路時(shí)代,超大規(guī)模、超高速集成電路時(shí)代。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,計(jì)算機(jī)分別朝著巨型機(jī)、大型機(jī)和小型機(jī)、微型機(jī)方向發(fā)展。在當(dāng)今信息化,網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代,計(jì)算機(jī)已成為人們工作、生活中不可缺少的基本工具,其中,微型計(jì)算機(jī)是人們接觸最多的。
微型計(jì)算機(jī)的誕生和發(fā)展是伴隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展而來(lái)的。微型計(jì)算機(jī)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本工作原理上,與其他計(jì)算機(jī)沒(méi)有本質(zhì)差別,所不同的是,微型計(jì)算機(jī)采用了集成度相當(dāng)高的器件,其核心部分是微處理器。微處理器是指一片或幾片大規(guī)模集成電路組成的、具有運(yùn)算器和控制器功能的中央處理器(CentralProcessingUnit,CPU)。
微處理器是微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心部分,自20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)第一片微處理器芯片以來(lái),微處理器的性能和集成度幾乎每?jī)赡攴环扛?年。3年就會(huì)推出一代新的微處理器產(chǎn)品。目前,以PentiumPro微處理器為標(biāo)志的微型計(jì)算機(jī)已進(jìn)入第六代。