本書以微處理器為主線，講述微型計(jì)算機(jī)的基本原理、總線結(jié)構(gòu)、匯編語言、接口驅(qū)動和應(yīng)用實(shí)例；以單片機(jī)為輔線，介紹80C51和AVR的基本原理和接口方法。本書內(nèi)容包括：計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)表示，微處理器結(jié)構(gòu)和時(shí)序，計(jì)算機(jī)總線和工作過程，存儲器組織與接口方法，輸入輸出控制方式與接口方法，開關(guān)量的檢測與光電隔離方法，模擬量的檢測與接口方法，鍵盤接口與以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法等。 本書由淺入深，概念清楚，通俗易懂，習(xí)題和實(shí)例全面，可作為高等院校"微機(jī)原理與接口技術(shù)”和"計(jì)算機(jī)接口技術(shù)”"匯編語言與接口技術(shù)”等課程的教材使用，也可作為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的參考用書。
桂小林，男，博士，教授，博士生導(dǎo)師。榮獲教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才、陜西省三秦人才、陜西省教學(xué)名師獎(jiǎng)、王寬誠育才獎(jiǎng)、寶鋼優(yōu)秀教師獎(jiǎng)。曾任西安交通大學(xué)電信學(xué)院副院長，現(xiàn)任西安交通大學(xué)國家級計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)示范中心主任，創(chuàng)新港物聯(lián)網(wǎng)與信息安全研究所所長，陜西省計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。擔(dān)任教育部高等學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會秘書長，教學(xué)信息化與教學(xué)方法創(chuàng)新指導(dǎo)委員會委員，全國高校人工智能與大數(shù)據(jù)創(chuàng)新聯(lián)盟副理事長，信息技術(shù)新工科聯(lián)盟物聯(lián)網(wǎng)工委主任，中國工程教育認(rèn)證資深專家。榮獲國家教學(xué)成果一等獎(jiǎng)（第1），陜西省教學(xué)成果特等獎(jiǎng)（第1）、一等獎(jiǎng)（第7）和二等獎(jiǎng)（第1），陜西省科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)（第1）和教育部科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)（第6）。出版著作2部和教材9部。主持國家重點(diǎn)研發(fā)和科技重大專項(xiàng)課題2項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金4項(xiàng)、國家863計(jì)劃項(xiàng)目4項(xiàng)、省部級科研項(xiàng)目20余項(xiàng)，發(fā)表SCI論文70余篇，授權(quán)發(fā)明專利20余項(xiàng)。
目 錄
第1章 計(jì)算機(jī)的基本概念 1
1.1 計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展 1
1.2 計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)表示 4
1.2.1 數(shù)據(jù)的進(jìn)制表示 4
1.2.2 數(shù)據(jù)的機(jī)器碼表示 6
1.2.3 數(shù)據(jù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示 8
1.2.4 字符和漢字的表示 11
1.3 計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)運(yùn)算 15
1.3.1 數(shù)據(jù)的定點(diǎn)運(yùn)算 15
1.3.2 數(shù)據(jù)的定點(diǎn)運(yùn)算器 17
1.3.3 數(shù)據(jù)的浮點(diǎn)運(yùn)算 20
1.3.4 數(shù)據(jù)的浮點(diǎn)運(yùn)算器 22
1.4 計(jì)算機(jī)的工作原理 23
習(xí)題1 23
第2章 微處理器與微型計(jì)算機(jī) 25
2.1 微處理器的產(chǎn)生和發(fā)展 25
2.2 8086微處理器 27
2.2.1 8086的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 27
2.2.2 8086的引腳及功能 30
2.2.3 8086/8088的操作和時(shí)序 35
2.2.4 8086/8088的系統(tǒng)配置 41
2.3 80386微處理器 43
2.3.1 80386的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 43
2.3.2 80386的工作模式 47
2.3.3 80386的引腳和時(shí)序 47
2.3.4 80386的存儲管理 50
2.4 多核微處理器 50
2.4.1 多核微處理器的發(fā)展 50
2.4.2 雙核微處理器的結(jié)構(gòu) 51
2.5 微型計(jì)算機(jī) 53
2.5.1 微型計(jì)算機(jī)的組成 53
2.5.2 微型計(jì)算機(jī)的總線 55
2.5.3 微型計(jì)算機(jī)的內(nèi)部總線 58
2.5.4 微型計(jì)算機(jī)的外部總線 65
2.5.5 微型計(jì)算機(jī)的接口 69
習(xí)題2 70
第3章 微型計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng) 72
3.1 計(jì)算機(jī)的編程語言 72
3.2 8086指令尋址方式 74
3.2.1 操作數(shù)的尋址方式 74
3.2.2 指令地址的轉(zhuǎn)移方式 76
3.3 8086指令的機(jī)器編碼 77
3.3.1 雙操作數(shù)指令編碼 78
3.3.2 無操作數(shù)和單操作數(shù)指令編碼 81
3.4 匯編語言指令系統(tǒng) 83
3.4.1 數(shù)據(jù)傳送指令 83
3.4.2 算術(shù)運(yùn)算指令 85
3.4.3 邏輯運(yùn)算指令 88
3.4.4 控制轉(zhuǎn)移指令 90
3.4.5 串操作指令 92
3.4.6 處理器控制指令 94
3.4.7 80386新增指令 95
3.4.8 與硬件控制相關(guān)的匯編指令 97
3.5 匯編語言程序設(shè)計(jì) 98
3.5.1 匯編語言的語法組成 98
3.5.2 偽指令 99
3.5.3 匯編語言程序設(shè)計(jì) 105
3.5.4 DOS功能調(diào)用 108
習(xí)題3 113
第4章 存儲器的組織與接口 115
4.1 存儲器分類與技術(shù)指標(biāo) 115
4.1.1 存儲器的分類 115
4.1.2 存儲器的技術(shù)指標(biāo) 117
4.2 存儲器的基本原理 118
4.2.1 靜態(tài)存儲器的基本原理 118
4.2.2 動態(tài)存儲器的基本原理 119
4.3 存儲器接口的設(shè)計(jì)方法 121
4.3.1 存儲器接口設(shè)計(jì)的步驟 122
4.3.2 存儲器芯片的選擇方法 123
4.3.3 存儲器容量擴(kuò)展方法 130
4.4 靜態(tài)存儲器的接口設(shè)計(jì) 132
4.4.1 EEPROM芯片28C64簡介 132
4.4.2 靜態(tài)存儲器與8位微處理器的連接 133
4.5 動態(tài)存儲器的接口設(shè)計(jì) 136
4.5.1 DRAM的接口設(shè)計(jì) 136
4.5.2 DRAM的刷新方法 139
4.6 8086的存儲器管理與接口 140
4.6.1 8086的奇偶存儲體管理 140
4.6.2 8086的存儲器接口設(shè)計(jì) 141
4.7 80386的存儲器管理與接口 142
4.7.1 80386的存儲器管理 142
4.7.2 80386的存儲器接口設(shè)計(jì) 149
習(xí)題4 150
第5章 輸入/輸出控制接口 154
5.1 輸入/輸出接口的基本概念 154
5.1.1 輸入/輸出接口的定義與功能 154
5.1.2 輸入/輸出接口的邏輯結(jié)構(gòu) 155
5.1.3 輸入/輸出接口的分類 155
5.2 輸入/輸出端口地址及編址方法 156
5.2.1 輸入/輸出的端口地址 156
5.2.2 輸入/輸出端口的編址方式 156
5.3 輸入/輸出控制方式 158
5.3.1 程序控制方式 158
5.3.2 中斷控制方式 160
5.3.3 DMA控制方式 164
5.3.4 通道方式和IOP控制方式 166
5.4 中斷控制接口芯片8259A 167
5.4.1 8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能 167
5.4.2 8259A的編程結(jié)構(gòu) 170
5.4.3 8259A的應(yīng)用 175
5.5 DMA控制接口芯片8237A 177
5.5.1 8237A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能 177
5.5.2 8237A的傳輸類型與工作方式 180
5.5.3 8237A的工作時(shí)序 182
5.5.4 8237A的編程結(jié)構(gòu) 183
5.5.5 8237A的應(yīng)用 190
5.6 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器接口 191
5.6.1 定時(shí)與計(jì)數(shù)的概念 191
5.6.2 8253的引腳與內(nèi)部結(jié)構(gòu) 192
5.6.3 8253的工作方式 196
5.6.4 8253在PC中的應(yīng)用 201
5.6.5 8253在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用 202
習(xí)題5 205
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第6章 開關(guān)量輸入/輸出接口 208
6.1 并行通信的基本原理 208
6.2 并行通信接口控制芯片8255A 208
6.2.1 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 208
6.2.2 8255A的引腳功能 210
6.2.3 8255A的控制字 211
6.2.4 8255A的工作方式 213
6.3 并行通信接口的應(yīng)用 218
6.3.1 7段數(shù)碼管接口 218
6.3.2 非編碼鍵盤接口 222
6.3.3 并行打印機(jī)接口 226
6.4 串行通信的基本原理 228
6.4.1 串行通信的控制方式 229
6.4.2 串行通信的傳輸方式 231
6.5 串行通信接口控制芯片8251A 232
6.5.1 8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 232
6.5.2 8251A的編程結(jié)構(gòu) 236
6.5.3 8251A的綜合應(yīng)用 240
6.6 光電隔離輸入/輸出接口 241
習(xí)題6 244
第7章 模擬量輸入/輸出接口 247
7.1 模擬量輸入/輸出接口的作用 247
7.2 D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理 247
7.2.1 權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)DAC 248
7.2.2 T型電阻網(wǎng)絡(luò)DAC 249
7.2.3 DAC的技術(shù)指標(biāo) 250
7.3 DAC芯片DAC0832 251
7.3.1 DAC0832的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能 251
7.3.2 DAC0832的工作方式與輸出方式 252
7.3.3 DAC0832的應(yīng)用 254
7.4 ADC的工作原理 255
7.4.1 A/D轉(zhuǎn)換的基本概念 255
7.4.2 ADC的工作原理 258
7.5 典型ADC芯片及其應(yīng)用 260
7.5.1 ADC0809的工作原理及其應(yīng)用 260
7.5.2 AD574工作原理及其應(yīng)用 267
習(xí)題7 271
第8章 人機(jī)交互接口 275
8.1 鍵盤接口 275
8.1.1 鍵盤控制接口的原理 275
8.1.2 PS/2的物理連接器 277
8.1.3 PS/2通信協(xié)議 277
8.1.4 鍵盤的編碼與命令集 279
8.1.5 鍵盤接口的軟件編程方法 280
8.2 顯示器接口 282
8.2.1 顯示卡 282
8.2.2 顯示卡接口 284
習(xí)題8 285
第9章 單片機(jī)原理及其接口 286
9.1 單片機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展 286
9.2 80C51單片機(jī)及其應(yīng)用 288
9.2.1 80C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能 288
9.2.2 80C51的編程結(jié)構(gòu) 291
9.2.3 80C51與ADC的接口 292
9.3 AVR單片機(jī)及其應(yīng)用 294
9.3.1 AVR單片機(jī) 294
9.3.2 AVR單片機(jī)與以太網(wǎng)接口 297
9.4 單片機(jī)的外部總線 309
9.4.1 I2C總線 309
9.4.2 SPI總線 314
9.4.3 JTAG總線 316
習(xí)題9 318
附錄A 8086指令對標(biāo)志位的影響 320
附錄B 8086宏匯編常用偽指令 321
附錄C DOS系統(tǒng)功能調(diào)用 323
附錄D BIOS系統(tǒng)功能調(diào)用 326
參考文獻(xiàn) 329
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