微机原理与接口技术

第1章　微型计算机系统概述　1

1.1　微型计算机概况　1

1.1.1　微型计算机的发展　1

1.1.2　微型计算机的特点及分类　5

1.2　微型计算机系统的组成　5

1.2.1　硬件系统　6

1.2.2　软件系统　8

1.3　微型计算机的主要性能指标　9

1.4　小结　11

1.5　习题　11


第2章　计算机中的信息表示　13

2.1　进位计数制　13

2.1.1　有位值计数制数的表示　13

2.1.2　二进位制数的表示　14

2.1.3　八进制、十六进制数的表示　15

2.2　进位制数之间的转换　17

2.2.1　非十进制数转换成十进制数　17

2.2.2　十进制数转换为非十进制的数　18

2.3　计算机中数的表示　21

.2.3.1　机器数和真值　21

2.3.2　原码表示法　21

2.3.3　补码表示法　22

2.3.4　反码表示法　24

2.3.5　带符号的机器码转换总结　24

2.3.6　无符号数　26

2.4　数的定点与浮点表示　26

2.4.1　数的定点表示法　26

2.4.2　数的浮点表示　27

2.5　微型计算机中常用码制　27

2.5.1　二-十进制(bcd)码　28

2.5.2　循环码　30

2.5.3　奇偶校验码　31

2.6　微型计算机中的字符编码　32

2.6.1　ascii码　32

2.6.2　汉字编码　32

2.7　小结　33

2.8　习题　33


第3章　微处理器　36

3.1　cpu发展简介　36

3.2　80486微处理器　38

3.2.1　80486 cpu的内部结构　38

3.2.2　80486 cpu外部引脚　40

3.2.3　80486 cpu的工作方式　42

3.3　寄存器　43

3.3.1　通用寄存器　43

3.3.2　指令指针寄存器eip　44

3.3.3　标志寄存器flags　44

3.3.4　段寄存器　45

3.3.5　系统地址寄存器　46

3.3.6　调试寄存器　46

3.3.7　测试寄存器　47

3.3.8　控制寄存器　47

3.3.9　浮点寄存器　47

3.4　有关时序的基本概念　47

3.5　指令流水线操作　48

3.6　pentium系列cpu介绍　50

3.6.1　pentium cpu的发展　50

3.6.2　pentium cpu采用的新技术和新工艺　52

3.7　cpu的发展趋势及前景展望　53

3.8　小结　54

3.9　习题　54


第4章　指令系统　56

4.1　指令格式　56

4.1.1　80x86的指令格式　56

4.1.2　80x86的指令编码格式　57

4.2　与数据有关的寻址方式　58

4.2.1　立即寻址　59

4.2.2　寄存器寻址　59

4.2.3　存储器寻址　59

4.3　与转移地址有关的寻址方式　63

4.3.1　段内直接寻址　63

4.3.2　段内间接寻址　63

4.3.3　段间直接寻址　63

4.3.4　段间间接寻址　63

4.4　指令系统　64

4.4.1　数据传送指令　64

4.4.2　算术运算指令　68

4.4.3　逻辑运算指令　73

4.4.4　控制转移类指令　77

4.4.5　串处理指令　80

4.4.6　处理器控制指令　81

4.5　小结　82

4.6　习题　82


第5章　汇编语言程序设计　85

5.1　汇编语言概述　85

5.1.1　汇编程序　85

5.1.2　一个简单的汇编语言程序示例　85

5.1.3　汇编语言基础　86

5.2　汇编语言的伪指令　88

5.2.1　符号定义语句　88

5.2.2　数据定义语句　89

5.2.3　段定义语句　90

5.3　汇编语言程序设计　92

5.3.1　汇编语言程序设计概述　92

5.3.2　顺序程序设计　93

5.3.3　分支程序设计　95

5.3.4　循环程序设计　99

5.3.5　子程序设计　106

5.4　dos功能调用及应用　115

5.5　小结　120

5.6　习题　121


第6章　存储器　124

6.1　存储器概述　124

6.1.1　微型计算机中存储器的类型　124

6.1.2　微型计算机内存的结构　127

6.1.3　半导体存储器的性能指标　128

6.2　内存储器工作原理与地址译码　129

6.2.1　内存储器工作原理　129

6.2.2　地址译码　131

6.3　微型计算机内存储器组成　133

6.3.1　32位存储器的组成与多字节访问　133

6.3.2　内存储器的多级结构　134

6.4　主存储器的读写时序　135

6.5　内存储器的分段管理(选修)　136

6.5.1　内存分段的基本思想　137

6.5.2　描述符　137

6.5.3　描述符表　139

6.5.4　段地址转换　139

6.5.5　段间保护　140

6.6　内存储器的分页管理(选修)　141

6.6.1　内存分页管理的基本思想　141

6.6.2　内存分页管理　142

6.7　小结　145

6.8　习题　145


第7章　微型计算机的输入/输出及dma　148

7.1　概述　148

7.1.1　i/o接口传送的信息　148

7.1.2　i/o接口的功能　149

7.1.3　i/o接口的基本组成　150

7.2　i/o端口及其编址方式　150

7.2.1　i/o端口及端口地址　150

7.2.2　i/o端口的编址方式　151

7.2.3　i/o端口的地址分配和地址译码　152

7.3　cpu与外设间的数据传送方式　153

7.3.1　程序传送方式　153

7.3.2　中断方式　154

7.3.3　dma方式　154

7.3.4　i/o处理机方式　155

7.4　dma传送方式与dma控制器8237a(选修)　155

7.4.1　dma传送方式　155

7.4.2　dma控制器　156

7.4.3　dma控制器8237a　158

7.5　小结　160

7.6　习题　161


第8章　中断系统　162

8.1　中断技术概述　162

8.1.1　中断的概念　162

8.1.2　中断源与中断分类　163

8.1.3　中断形式　164

8.2　中断过程　164

8.2.1　中断请求　165

8.2.2　中断判优　166

8.2.3　中断响应　168

8.2.4　中断处理和返回　168

8.3　中断向量与中断类型码　168

8.3.1　中断向量表　168

8.3.2　中断类型码及其与中断向量的关系　169

8.3.3　中断类型码的分配　169

8.4　计算机中常见的中断调用　169

8.4.1　dos中断与bios中断调用　170

8.4.2　常见的bios中断调用　170

8.5　8259a可编程中断控制器　176

8.5.1　8259a的引脚信号、内部结构和工作原理　176

8.5.2　8259a的编程结构和工作方式　180

8.5.3　8259a管理中断过程　184

8.5.4　8259a的编程命令　184

8.5.5　8259a应用举例　191

8.6　小结　193

8.7　习题　194


第9章　总线　196

9.1　总线概述及分类　196

9.1.1　总线规范　196

9.1.2　采用标准总线的优点　197

9.1.3　总线分类　197

9.1.4　总线的主要技术参数　198

9.2　总线通信方式　199

9.3　总线仲裁　200

9.4　局部总线　201

9.4.1　ibm pc总线结构　201

9.4.2　isa工业标准总线　201

9.4.3　mca微通道结构总线　202

9.4.4　eisa扩展的工业标准结构总线　202

9.4.5　vl和pci局部总线　203

9.5　系统总线　204

9.6　通信总线　206

9.6.1　ieee 488总线　206

9.6.2　rs-232c串行总线标准　207

9.6.3　scsi总线　208

9.6.4　ide总线　208

9.6.5　通用串行总线usb简介　208

9.7　小结　210

9.8　习题　210


第10章　微型计算机接口技术及其应用　212

10.1　并行接口芯片8255a及其应用　212

10.1.1　并行接口技术概述　212

10.1.2　8255a的内部结构及引脚信号　213

10.1.3　8255a的工作方式　216

10.1.4　8255a的编程　218

10.1.5　8255a的应用举例　220

10.2　定时/计数器8253及其应用　222

10.2.1　定时系统概述　223

10.2.2　8253的内部结构及引脚信号　223

10.2.3　8253的工作方式　225

10.2.4　8253的编程　228

10.2.5　8253的应用举例　229

10.3　小结　231

10.4　习题　231


第11章　微机原理与接口技术实验　235

11.1　实验一 逻辑电路及布尔代数验证实验　235

11.2　实验二 用汇编语言写一个加法程序　238

11.3　实验三 用汇编语言写两个无符号数相乘的程序　242

11.4　实验四 字符串匹配实验　246

11.5　实验五 可编程并行接口(8255a)与开关电路实验　249

11.6　实验六 可编程计数器/定时器8253实验　253

11.7　实验七 可编程中断控制器8259a实验　256


附录1　常用字符的ascii代码　263

附录2　中断向量表　264

附录3　debug微机调试程序使用说明　267