微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用

前言

目前，國(guó)家大力提倡興辦高等職業(yè)教育.高等職業(yè)教育除了要求學(xué)生要掌握一定的理論知識(shí)以外，還要求學(xué)生應(yīng)掌握扎實(shí)的實(shí)際操作技能，突出“以應(yīng)用為主”，本書(shū)正是本著這一指導(dǎo)思想而組織編寫(xiě)的。自2003年出版以來(lái)，受到廣大讀者的歡迎，已重印多次。2006年5月，本書(shū)被中國(guó)科學(xué)院教材建設(shè)專家委員會(huì)評(píng)為“2006年度中國(guó)科學(xué)院教材建設(shè)專家委員會(huì)高職高專信息技術(shù)類優(yōu)秀教材（部級(jí)）一等獎(jiǎng)”。為適應(yīng)高職教育的不斷深入和穩(wěn)步發(fā)展，本著理論以夠用為度，重在實(shí)踐操作技能培養(yǎng)的原則，在聽(tīng)取專家意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，我們對(duì)《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》做了修訂。第二版的內(nèi)容除了介紹16位微型計(jì)算機(jī)的原理之外，對(duì)32位以上的CPU以及微型計(jì)算機(jī)常用接121技術(shù)做了較為詳細(xì)的敘述。書(shū)中通過(guò)深入淺出的內(nèi)容，介紹了常用接口芯片的原理和應(yīng)用。每章都配有思考題、練習(xí)題等，還配以實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)等實(shí)際操作內(nèi)容，使學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，除了掌握必要的理論知識(shí)，更能夠鍛煉實(shí)際操作的基本技能。因此，本書(shū)特別適合高職計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)使用。本書(shū)共分十三章，主要內(nèi)容如下：第1章 介紹計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)。主要內(nèi)容有：微型計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示；二進(jìn)制編碼：二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算；微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述。第2章 介紹微型計(jì)算機(jī)中的CPU。主要內(nèi)容有：CPU的基本結(jié)構(gòu)；8086／8088CPU及內(nèi)部組成；Intel系列CPU簡(jiǎn)介。第3章 介紹微型計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器.主要內(nèi)容有：概述；內(nèi)部存儲(chǔ)器的組成；存儲(chǔ)器的連接與擴(kuò)展；幾種特殊的存儲(chǔ)器。第4章 介紹8086的指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序。主要內(nèi)容有：尋址方式；指令  系統(tǒng)匯編語(yǔ)言的基本語(yǔ)法；基本匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。第5章 介紹I／O技術(shù)。主要內(nèi)容有：I／O接口概述；CPU與外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳送  的方式；微型計(jì)算機(jī)常用外設(shè)接口。第6章 介紹中斷技術(shù)和可編程中斷控制器。主要內(nèi)容有：中斷技術(shù)；8086的  中斷系統(tǒng)；8259芯片的使用。第7章 介紹DMA方式和8237芯片。主要內(nèi)容有：DMA概述和可編程DMA  控制器8237A。第8章 介紹總線。主要內(nèi)容有：基本概念；微型計(jì)算機(jī)常用系統(tǒng)總線；外部通  信總線。第9章 介紹并行通信和并行接口芯片。主要內(nèi)容有：概述；并行通信和并行接  口：微型計(jì)算機(jī)常用并行接口芯片8255及其使用。

內(nèi)容概要

本書(shū)共分十三章，內(nèi)容包括：基礎(chǔ)知識(shí)；微型計(jì)算機(jī)中的CPU；微型計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器；微型計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)；輸入輸出及中斷技術(shù)；總線；并行接口；串行接口；計(jì)數(shù)器和定時(shí)器：A／D和D／A轉(zhuǎn)換；實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)。每章均有例題和練習(xí)題。本書(shū)教學(xué)時(shí)數(shù)60至80學(xué)時(shí)，不含實(shí)驗(yàn)。
本書(shū)經(jīng)修訂后作了較大幅度的修改，內(nèi)容通俗易懂，簡(jiǎn)明扼要，深入淺出，突出應(yīng)用，較適用于高等職業(yè)院校的計(jì)算機(jī)、電氣、應(yīng)用電子技術(shù)等專業(yè)相關(guān)課程的教材，也可作為中職學(xué)校的教材，還可供從事計(jì)算機(jī)技術(shù)工作的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

書(shū)籍目錄

第1章　計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)
 1．1 微型計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示
 1．1．1十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)
 1．1．2數(shù)制的轉(zhuǎn)換
 1．2二進(jìn)制編碼
 1．2．1二進(jìn)制編碼
 1．2．2二一十進(jìn)制編碼
 1．2．3字符編碼、字型編碼和字節(jié)
 1．3二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算
 1．3．1原碼、反碼、補(bǔ)碼及補(bǔ)碼運(yùn)算
 1．3．2邏輯運(yùn)算
 1．3．3數(shù)的定點(diǎn)表示和浮點(diǎn)表示
 1．4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述
 1．4．1概述
 1．4．2微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
 1．4．3微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)
 習(xí)題
第2章　微型計(jì)算機(jī)中的CPU
 2．1 CPU的基本結(jié)構(gòu)
 2．1．1運(yùn)算器
 2．1．2控制器
 2．1．3內(nèi)部寄存器組
 2．1．4指令在CPU中的執(zhí)行過(guò)程
 2．2 8086／8088微處理器
 2．2．1 8086微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
 2．2．2 8086的寄存器結(jié)構(gòu)
 2．2．3 8086的存儲(chǔ)器組織
 2．2．4 8086的I／O組織
 2．2．5 8086的引腳信號(hào)和工作模式
 2．3 Intel系列CPU簡(jiǎn)介
 2．3．1 80X86系列
 2．3．2高速緩存技術(shù)
 2．3．3 80X86系列CPU的工作模式
 2．3．4 Pentium系列簡(jiǎn)介
 習(xí)題
第3章　微型計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器
第4章　微型計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)
第5章　輸入輸出技術(shù)
第6章 中斷技術(shù)與8259芯片
第7章　DMA方式和8237-心H-片
第8章　總線
第9章　并行通信和并行接口芯片
第10章　串行通信及接口芯片
第11章　計(jì)數(shù)器／定時(shí)器
第12章　A／D、D／A轉(zhuǎn)換
第13章　實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)
附錄1　Debu9命令一覽表
附錄2　8086指令一覽表
附錄3　幾種流行的總線性能一覽表
主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：DMA傳送方式是一種由硬件代替軟件提高數(shù)據(jù)的傳輸速度的方法。在DMA傳送過(guò)程中，CPI了不控制總線，而由DMA控制器（DMAC）控制總線，因此，DMAC需代替CP[了發(fā)出地址總線信號(hào)和控制總線信號(hào)，控制外部設(shè)備和存儲(chǔ)器的選通，數(shù)據(jù)直接通過(guò)數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。如圖7.1所示，在DMA傳送過(guò)程中，CPU不占用總線，由DMA控制器控制總線。DMAC占用總線控制權(quán)的方式有以下三種。（1）周期挪用利用CPU不訪問(wèn)存儲(chǔ)器的周期來(lái)實(shí)現(xiàn)DMA操作。此時(shí)，DMAC可以使用總線而不用通知CPIU也不會(huì)妨礙CPU的工作。這種方法的關(guān)鍵是如何識(shí)別可挪用的周期，以避免同CPU的操作發(fā)生重疊。有的CPU能產(chǎn)生一個(gè)表示存儲(chǔ)器是否正在被使用的信號(hào)，有時(shí)CPU則規(guī)定在特定狀態(tài)下不訪問(wèn)存儲(chǔ)器。例如，8080的1"4I"5狀態(tài)，而此時(shí)就可以用于實(shí)現(xiàn)DMA操作。周期挪用不會(huì)減慢CPU的操作速度，但可能需要復(fù)雜的時(shí)序電路，而且數(shù)據(jù)傳送過(guò)程是不連續(xù)的和不規(guī)則的。（2）周期擴(kuò)散使用專門的時(shí)鐘發(fā)生器／驅(qū)動(dòng)器電路，當(dāng)需要進(jìn)行DMA操作時(shí)，由DMAC向CPU發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)給時(shí)鐘電路，時(shí)鐘電路把供給CPU時(shí)鐘的周期加寬，而提供給存儲(chǔ)器和DMAC的時(shí)鐘周期不變。這樣，CPU在加寬時(shí)鐘周期內(nèi)操作不往下進(jìn)行，而這加寬的時(shí)鐘周期相當(dāng)于若干個(gè)正常的時(shí)鐘周期，可以用來(lái)進(jìn)行DMA操作.加寬的時(shí)鐘結(jié)束以后，CPU仍按正常的時(shí)鐘繼續(xù)操作。這種方法會(huì)使CPU的處理速度減慢，而且CPU時(shí)鐘周期的加寬是有限的，用此方法進(jìn)行DMA傳送一次只能傳送一個(gè)字節(jié)。

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《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用(第2版)》由科學(xué)出版社出版。

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