80x86/Pentium微型计算机原理及应用

目 录
第1章 计算机基础 1
1.1 数据、信息、媒体和多媒体 1
1.2 计算机中数值数据信息的表示 2
1.2.1 机器数和真值 2
1.2.2 数的表示方法——原码、反码和补码 3
1.2.3 补码的运算 6
1.2.4 定点数与浮点数 7
1.2.5 BCD码及其十进制调整 10
1.3 计算机中非数值数据的信息表示 12
1.3.1 西文信息的表示 12
1.3.2 中文信息的表示 13
1.3.3 计算机中图、声、像信息的表示 14
1.4 微型计算机基本工作原理 14
1.4.1 微型计算机硬件系统组成 15
1.4.2 微型计算机软件系统 21
1.4.3 微型计算机中指令执行的基本过程 21
1.5 评估计算机性能的主要技术指标 23
1.5.1 CPU字长 23
1.5.2 内存储器与高速缓存 24
1.5.3 CPU指令执行时间 24
1.5.4 系统总线的传输速率 24
1.5.5 iCOMP指数 24
1.5.6 优化的内部结构 25
1.5.7 I/O设备配备情况 25
1.5.8 软件配备情况 26
习题1 26
第2章 80x86/Pentium微处理器 28
2.1 80x86/Pentium微处理器的内部结构 28
2.1.1 8086/8088微处理器的基本结构 28
2.1.2 80386CPU内部结构 34
2.1.3 80x87数学协处理器 48
2.1.4 Pentium CPU内部结构 50
2.2 微处理器的主要引脚及功能 56
2.2.1 8086/8088 CPU引脚功能 56
2.2.2 80386 CPU引脚功能 60
2.2.3 Pentium CPU引脚功能 61
2.3 系统总线与典型时序 64
2.3.1 CPU系统总线及其操作 64
2.3.2 基本总线操作时序 65
2.3.3 特殊总线操作时序 66
2.4 典型CPU应用系统 69
2.4.1 8086/8088支持芯片 69
2.4.2 8086/8088单CPU（最小模式）系统 73
2.4.3 8086/8088多CPU（最大模式）系统 75
2.5 CPU的工作模式 77
2.5.1 实地址模式 77
2.5.2 保护模式 77
2.5.3 虚拟8086模式 78
2.5.4 系统管理模式 79
2.6 指令流水线与高速缓存 79
2.6.1 指令流水线和动态分支预测 79
2.6.2 片内高速缓存 81
2.7 64位CPU与多核微处理器 82
习题2 83
第3章 80x86/Pentium指令系统 86
3.1 80x86/Pentium指令格式 86
3.2 80x86/Pentium寻址方式 87
3.2.1 寻址方式与有效地址EA的概念 87
3.2.2 各种寻址方式 88
3.2.3 存储器寻址时的段约定 91
3.3 8086/8088 CPU指令系统 91
3.3.1 数据传送类指令 92
3.3.2 算术运算类指令 96
3.3.3 逻辑运算与移位指令 102
3.3.4 串操作指令 105
3.3.5 控制转移类指令 109
3.3.6 处理器控制类指令 116
3.4 80x86/Pentium CPU指令系统 118
3.4.1 80286 CPU的增强与增加指令 118
3.4.2 80386 CPU的增强与增加指令 121
3.4.3 80486 CPU增加的指令 123
3.4.4 Pentium系列CPU增加的指令 123
3.5 80x87浮点运算指令 127
3.5.1 80x87的数据类型与格式 127
3.5.2 浮点寄存器 128
3.5.3 80x87指令简介 128
习题3 129
第4章 汇编语言程序设计 134
4.1 程序设计语言概述 134
4.2 汇编语言的程序结构与语句格式 135
4.2.1 汇编语言源程序的框架结构 135
4.2.2 汇编语言的语句 137
4.3 汇编语言的伪指令 141
4.3.1 基本伪指令语句 141
4.3.2 80x86/Pentium CPU扩展伪指令 154
4.4 汇编语言程序设计方法 157
4.4.1 程序设计的基本过程 157
4.4.2 顺序结构程序设计 158
4.4.3 分支结构程序设计 159
4.4.4 循环结构程序设计 163
4.4.5 子程序设计与调用技术 167
4.5 模块化程序设计技术 176
4.5.1 模块化程序设计的特点与规范 176
4.5.2 程序中模块间的关系 176
4.5.3 模块化程序设计举例 177
4.6 综合应用程序设计举例 179
4.6.1 16位实模式程序设计 179
4.6.2 基于32位指令的实模式程序设计 183
4.6.3 基于多媒体指令的实模式程序设计 185
4.6.4 保护模式程序设计 187
4.6.5 浮点指令程序设计 191
4.7 汇编语言与C/C++语言混合编程 191
4.7.1 内嵌模块方法 192
4.7.2 多模块混合编程 192
习题4 194
第5章 半导体存储器 199
5.1 概述 199
5.1.1 半导体存储器的分类 200
5.1.2 存储原理与地址译码 201
5.1.3 主要性能指标 203
5.2 随机存取存储器（RAM） 204
5.2.1 静态RAM（SRAM） 204
5.2.2 动态RAM（DRAM） 207
5.2.3 随机存取存储器RAM的应用 209
5.3 只读存储器（ROM） 212
5.3.1 掩膜ROM和PROM 212
5.3.2 EPROM（可擦除的PROM） 213
5.4 存储器连接与扩充应用 218
5.4.1 存储器芯片选择 219
5.4.2 存储器容量扩充 220
5.4.3 RAM存储模块 222
5.5 CPU与存储器的典型连接 225
5.5.1 8086/8088 CPU的典型存储器连接 225
5.5.2 80386/Pentium CPU的典型存储器连接 227
5.6 微机系统的内存结构 228
5.6.1 分级存储结构 228
5.6.2 高速缓存Cache 229
5.6.3 虚拟存储器与段页结构 230
习题5 230
第6章 输入/输出和中断 232
6.1 输入/输出及接口 232
6.1.1 I/O信息的组成 232
6.1.2 I/O接口概述 232
6.1.3 I/O端口的编址 233
6.1.4 简单的I/O接口 236
6.2 输入/输出的传送方式 237
6.2.1 程序控制的输入/输出 237
6.2.2 中断控制的输入/输出 240
6.2.3 直接数据通道传送 241
6.3 中断技术 242
6.3.1 中断的基本概念 242
6.3.2 中断优先权 244
6.4 80x86/Pentium中断系统 246
6.4.1 中断结构 246
6.4.2 中断向量表 248
6.4.2 中断响应过程 249
6.4.3 80386/80486/Pentium CPU中断系统 251
6.5 8259A可编程中断控制器 254
6.5.1 8259A芯片的内部结构与引脚 254
6.5.2 8259A芯片的工作过程及工作方式 255
6.5.3 8259A命令字 258
6.5.4 8259A芯片应用举例 263
6.6 82380可编程中断控制器 266
6.6.1 控制器功能概述 267
6.6.2 控制器主要接口信号 267
6.7 中断程序设计 268
6.7.1 设计方法 268
6.7.2 中断程序设计举例 270
习题6 275
第7章 微型机接口技术 278
7.1 概述 278
7.2 可编程定时/计数器 279
7.2.1 概述 279
7.2.2 可编程定时/计数器8253 280
7.2.3 可编程定时/计数器8254 287
7.3 可编程并行接口 287
7.3.1 可编程并行接口芯片8255A 288
7.3.2 并行打印机接口应用 295
7.3.3 键盘和显示器接口 298
7.4 串行接口与串行通信 303
7.4.1 串行通信的基本概念 303
7.4.3 可编程串行通信接口8251A 309
7.4.3 可编程异步通信接口INS8250 316
7.4.4 通用串行总线USB 316
7.4.5 I2C与SPI串行总线 319
7.5 DMA控制器接口 320
7.5.1 8237A芯片的基本功能和引脚特性 321
7.5.2 8237A芯片内部寄存器与编程 323
7.5.3 8237A应用与编程 325
7.6 模拟量输入/输出接口 327
7.6.1 概述 327
7.6.2 并行和串行D/A转换器 328
7.6.3 并行和串行A/D转换器 335
习题7 342
第8章 微型计算机系统的发展 345
8.1.1 IBM PC/AT微机系统 345
8.1.2 80386、80486微机系统 346
8.1.3 Pentium及以上微机系统 347
8.2 系统外部总线 349
8.2.1 ISA总线 349
8.2.2 PCI局部总线 350
8.2.3 AGP总线 351
8.2.4 PCI Express总线 352
8.3 网络接口与网络协议 353
8.3.1 网络基本知识 353
8.3.2 计算机网络层次结构 354
8.3.3 网络适配器 355
8.3.4 802.3协议 357
8.4 80x86的多任务保护 358
8.4.1 保护机制与保护检查 358
8.4.2 任务管理的概念 361
8.4.3 控制转移 362
8.4.4 虚拟8086模式与保护模式之间的切换 365
8.4.5 多任务切换程序设计举例 366
习题8 373
参考文献 374