微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)

內(nèi)容概要

《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》是系統(tǒng)講述微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)的教材。全書共分13章，主要內(nèi)容包括微型計(jì)算機(jī)概論、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的微處理器、Intel
8086/8088指令系統(tǒng)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其接口、輸入/輸出與接口技術(shù)、中斷技術(shù)、定時(shí)/計(jì)數(shù)技術(shù)、直接存儲(chǔ)器存取DMA、并行接口技術(shù)、串行通信接口技術(shù)、人機(jī)接口、A/D與D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)、微型機(jī)系統(tǒng)總線技術(shù)。
本書的特點(diǎn)是，由淺入深，循序漸進(jìn)，對(duì)基本概念講述清楚。為了達(dá)到理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》配有大量的實(shí)例。在這些實(shí)例中，軟硬件結(jié)合，圖文并茂，內(nèi)容翔實(shí)，取材新穎。
《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》可作為高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)或工科相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生教材，也可作為從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用與開發(fā)的科研、工程技術(shù)人員的參考書。本書由西安理工大學(xué)呂林濤主編。

書籍目錄

第1章  微型計(jì)算機(jī)概論
  1.1  微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本術(shù)語(yǔ)
  1.2  微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展與分類
    1.2.1  微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展
    1.2.2  微型計(jì)算機(jī)的分類
  1.3  微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)組成
    1.3.1  微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成
    1.3.2  IBMPC/XT微機(jī)系統(tǒng)
  習(xí)題1
第2章  微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的微處理器
  2.1  微型計(jì)算機(jī)的組成及工作原理
    2.1.1  微型計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)
    2.1.2  微處理器CPU
    2.1.3  總線
    2.1.4  存儲(chǔ)器
    2.1.5  輸入/輸出設(shè)備及其接口電路
  2.2  8086微處理器的功能結(jié)構(gòu)
    2.2.1  8086/8088CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
    2.2.2  EU和BIU的并行工作
    2.2.3  8088與8086的區(qū)別
  2.3  8086/8088寄存器結(jié)構(gòu)
    2.3.1  通用寄存器
    2.3.2  指令指針
    2.3.3  控制寄存器組
    2.3.4  段寄存器組
  2.4  8086存儲(chǔ)器
    2.4.1  8086存儲(chǔ)器組織及其尋址
    2.4.2  8086存儲(chǔ)器的分段結(jié)構(gòu)和物理地址的形成
  2.5  8086的引腳信號(hào)和工作模式
    2.5.1  8086的總線周期的概念
    2.5.2  中斷操作和中斷系統(tǒng)的概念
    2.5.3  微處理器芯片封裝及引腳功能
    2.5.4  微處理器工作模式
  2.6  微處理器總線時(shí)序
    2.6.1  最小模式系統(tǒng)中CPU的讀/寫總線周期
    2.6.2  最大模式系統(tǒng)中CPU讀/寫總線周期
 *2.7  80x86系列微處理器
    2.7.1  80286微處理器
    2.7.2  80386微處理器
    2.7.3  80486微處理器
    2.7.4  Pentium微處理器
  習(xí)題2
第3章  Intel8086/8088指令系統(tǒng)
  3.1  指令格式及尋址方式
    3.1.1  8086/8088的通用指令格式
    3.1.2  有效地址EA和段超越
    3.1.3  與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式
    3.1.4  與轉(zhuǎn)移地址有關(guān)的尋址方式
    3.1.5  I/O端口尋址
   *3.1.6  擴(kuò)展尋址方式
  3.2  8086/8088指令系統(tǒng)
    3.2.1  數(shù)據(jù)傳送指令
    3.2.2  算術(shù)運(yùn)算指令
    3.2.3  邏輯操作指令
    3.2.4  程序控制指令
    3.2.5  串操作指令
    3.2.6  處理機(jī)控制指令
  3.3  匯編語(yǔ)言程序格式
    3.3.1  匯編語(yǔ)言語(yǔ)句的語(yǔ)句格式
    3.3.2  匯編語(yǔ)言程序的段定義
    3.3.3  匯編語(yǔ)言源程序過(guò)程定義
    3.3.4  標(biāo)準(zhǔn)程序前奏
    3.3.5  常用偽指令語(yǔ)句
    3.3.6  匯編語(yǔ)言源程序結(jié)構(gòu)
  3.4  匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)
    3.4.1  順序程序設(shè)計(jì)
    3.4.2  分支程序設(shè)計(jì)
    3.4.3  循環(huán)程序設(shè)計(jì)
    3.4.4  子程序設(shè)計(jì)
  習(xí)題3
第4章  半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其接口
  4.1  半導(dǎo)體存儲(chǔ)器
    4.1.1  半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類
    4.1.2  半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo)
    4.1.3  存儲(chǔ)芯片的組成
  4.2  存儲(chǔ)器接口技術(shù)
    4.2.1  存儲(chǔ)器接口中應(yīng)考慮的幾個(gè)問(wèn)題
    4.2.2  存儲(chǔ)器地址譯碼方法
    4.2.3  存儲(chǔ)器與控制總線、數(shù)據(jù)總線、地址總線的連接
  4.3  主存儲(chǔ)器接口
    4.3.1  EPROM與CPU的接口
    4.3.2  SRAM與CPU的接口
    4.3.3  DRAM與CPU的接口
  習(xí)題4
第5章  輸入/輸出與接口技術(shù)
  5.1  I/O接口概述
    5.1.1  接口
    5.1.2  I/O設(shè)備與I/O接口
  5.2  I/O接口的基本功能
    5.2.1  I/O接口的基本功能
    5.2.2  I/O接口的組成
  5.3  CPU與I/O端口的數(shù)據(jù)傳輸方式
    5.3.1  程序控制方式
    5.3.2  直接存儲(chǔ)器存取方式
    5.3.3  專用I/O處理機(jī)方式
  5.4  I/O端口地址譯碼技術(shù)
  5.5  I/O端口地址分配
    5.5.1  I/O接口硬件分類
    5.5.2  I/O端口地址分配
    5.5.3  地址選用的原則
  5.6  接口硬件設(shè)計(jì)方法
    5.6.1  接口軟件設(shè)計(jì)方法
    5.6.2  PC機(jī)中對(duì)端口的訪問(wèn)
  習(xí)題5
第6章  中斷技術(shù)
  6.1  中斷系統(tǒng)
  6.2  中斷基本概念
    6.2.1  中斷源與中斷識(shí)別
    6.2.2  中斷向量與中斷向量表
    6.2.3  中斷類型號(hào)與中斷向量指針
    6.2.4  IBM-PC微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)
    6.2.5  中斷優(yōu)先級(jí)排隊(duì)方式及中斷嵌套
  6.3  8259A中斷控制器
    6.3.1  8259A中斷控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
    6.3.2  8259A中斷控制器外部引腳
    6.3.3  8259A的中斷過(guò)程
    6.3.4  8259A的工作方式
    6.3.5  8259A初始化命令字
    6.3.6  8259A的操作命令字OCW
  6.4  8259A的級(jí)聯(lián)
  6.5  8259A在微機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用
  習(xí)題6
第7章  定時(shí)/計(jì)數(shù)技術(shù)
  7.1  8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器
    7.1.1  8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
    7.1.2  8253的引腳
    7.1.3  8253的控制字和工作方式
    7.1.4  8253的編程
  7.2  定時(shí)計(jì)數(shù)器在微機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用
  習(xí)題7
第8章  直接存儲(chǔ)器存取DMA
  8.1  DMA的工作原理及工作過(guò)程
    8.1.1  DMA的傳送原理
    8.1.2  DMA的工作過(guò)程
  8.2  DMA控制器
    8.2.1  8237A的外部引腳
    8.2.2  8237A的工作方式
    8.2.3  8237A的內(nèi)部寄存器
  8.3  8237A的初始化編程
    8.3.1  8237A的尋址及連接
    8.3.2  8237A的初始化
  8.4  DMA的應(yīng)用舉例
  習(xí)題8
第9章  并行接口技術(shù)
  9.1  并行接口概述
  9.2  可編程并行接口8255A
    9.2.1  8255A的外部引線和內(nèi)部結(jié)構(gòu)
    9.2.2  8255A的控制字
    9.2.3  8255A的工作方式
  9.3  8255A的方式0及其應(yīng)用
    9.3.1  方式0的特點(diǎn)
    9.3.2  用方式0與打印機(jī)接口
  9.4  8255A的方式1及其應(yīng)用
    9.4.1  方式1的特點(diǎn)
    9.4.2  方式1下聯(lián)絡(luò)信號(hào)線的定義及其時(shí)序
    9.4.3  方式1的狀態(tài)字
    9.4.4  方式1接口電路的設(shè)計(jì)
  9.5  8255A的方式2及其應(yīng)用
    9.5.1  方式2的特點(diǎn)
    9.5.2  方式2下聯(lián)絡(luò)信號(hào)線的定義及其時(shí)序
    9.5.3  方式2的狀態(tài)字
    9.5.4  方式2的接口電路的設(shè)計(jì)
  習(xí)題9
第10章  串行通信接口技術(shù)
  10.1  串行接口概述
  10.2  串行通信總線
    10.2.1  串行通信的基本概念
    10.2.2  信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)
    10.2.3  差錯(cuò)控制
    10.2.4  波特率發(fā)送與接收時(shí)鐘
  10.3  串行通信的數(shù)據(jù)格式
    10.3.1  起止式異步通信數(shù)據(jù)格式
    10.3.2  面向字符的同步通信數(shù)據(jù)格式
  10.4  串行接口基本功能和硬件支持
    10.4.1  異步串行通信接口
    10.4.2  同步串行通信接口
  10.5  串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)
    10.5.1  RS-232C標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)線
    10.5.2  電氣特性
    10.5.3  機(jī)械特性
  10.6  可編程串行通信接口芯片——8251A
    10.6.1  8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
    10.6.2  8251A的引腳
    10.6.3  8251A的控制字寄存器和狀態(tài)字寄存器
    10.6.4  8251A的初始化編程
    10.6.5  8251A應(yīng)用實(shí)例
  習(xí)題10
第11章  人機(jī)接口
  11.1  人機(jī)接口概述
    11.1.1  人機(jī)交互設(shè)備
    11.1.2  人機(jī)接口
  11.2  鍵盤接口
    11.2.1  鍵盤的工作原理
    11.2.2  非編碼鍵盤與微處理器的接口
  11.3  顯示器接口
    11.3.1  LED顯示器接口
    11.3.2  CRT顯示器接口的基本原理
    11.3.3  LCD顯示器的基本原理
    11.3.4  等離子顯示器的基本原理
  11.4  打印機(jī)接口
    11.4.1  并行接口標(biāo)準(zhǔn)Centronics
    11.4.2  打印機(jī)接口
  習(xí)題11
第12章  A/D與D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)
  12.1  概述
  12.2  D/A轉(zhuǎn)換器
    12.2.1  D/A轉(zhuǎn)換器基本原理
    12.2.2  D/A轉(zhuǎn)換器性能參數(shù)
    12.2.3  典型D/A轉(zhuǎn)換器芯片
    12.2.4  內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳
    12.2.5  DAC0832的3種工作方式
    12.2.6  D/A轉(zhuǎn)換器接口方法
    12.2.7  8位D/A轉(zhuǎn)換器與PC機(jī)的接口
    12.2.8  D/A轉(zhuǎn)換器應(yīng)用舉例
  12.3  A/D轉(zhuǎn)換器
    12.3.1  A/D接口的組成
    12.3.2  A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理
    12.3.3  A/D轉(zhuǎn)換器主要性能指標(biāo)
    12.3.4  典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片
    12.3.5  A/D轉(zhuǎn)換器接口方法
    12.3.6  A/D轉(zhuǎn)換器與PC機(jī)的接口
    12.3.7  A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用
  習(xí)題12
第13章  微型機(jī)系統(tǒng)總線技術(shù)
  13.1  總線技術(shù)
    13.1.1  總線的分層
    13.1.2  總線標(biāo)準(zhǔn)
    13.1.3  常用系統(tǒng)總線
  13.2  IBMAT總線
  13.3  通用串行總線USB
    13.3.1  USB系統(tǒng)組成
    13.3.2  USB系統(tǒng)的接口信號(hào)和電氣特性
  13.4  高性能串行總線標(biāo)準(zhǔn)IEEE1394
    13.4.1  IEEE1394的主要性能特點(diǎn)
    13.4.2  IEEE1394的主要技術(shù)規(guī)范
    13.4.3  IEEE1394與USB的比較
  13.5  其他總線和接口
    13.5.1  SCSI接口標(biāo)準(zhǔn)
    13.5.2  AGP接口
    13.5.3  新型總線和I/O技術(shù)
  13.6  PCMCIA總線及擴(kuò)展卡
    13.6.1  16位PC卡
    13.6.2  卡總線
  習(xí)題13
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：總線接口部件（BIU）由地址鎖存器、地址驅(qū)動(dòng)器、協(xié)處理器擴(kuò)展接口、總線控制器、數(shù)據(jù)收發(fā)器、預(yù)取指器和六字節(jié)預(yù)取指令隊(duì)列組成?？偩€部件是微處理器與系統(tǒng)之間以及與局部總線之間的高速接口部件，用來(lái)產(chǎn)生訪問(wèn)外部存儲(chǔ)和I／O端口所需要的地址、數(shù)據(jù)和命令信號(hào)，可以高速地完成取指令或?qū)Υ鎯?chǔ)器的讀寫。其中，預(yù)取指令可利用局部總線空閑時(shí)間，控制數(shù)據(jù)收發(fā)器最多可從存儲(chǔ)器中取出六字節(jié)指令，并將它們暫時(shí)存放在六字節(jié)指令預(yù)取指隊(duì)列寄存器中，這樣CPU便可高速讀取指令。只有當(dāng)預(yù)取指隊(duì)列寄存器中至少空出兩個(gè)字節(jié)時(shí)，才進(jìn)行預(yù)取指操作。指令部件（IU）由指令譯碼器和3條已被譯碼的指令隊(duì)列組成。指令部件的作用是不斷地對(duì)來(lái)自總線部件和預(yù)取指令隊(duì)列的指令進(jìn)行譯碼，然后把它們存放到已譯碼的指令隊(duì)列中，準(zhǔn)備接受執(zhí)行部件的讀取。這一部件可以使對(duì)一條指令的執(zhí)行過(guò)程從順序執(zhí)行，即取出指令、指令譯碼、執(zhí)行指令，轉(zhuǎn)為并行操作，從而縮短了指令的執(zhí)行時(shí)間，提高處理速度。這種操作被稱為80286的流水操作。地址部件（Au）由地址偏移量加法器、段界限檢查器、段基址寄存器、段容量寄存器物理地址加法器等組成。地址部件的功能是根據(jù)執(zhí)行部件（Eu）的請(qǐng)求，從執(zhí)行部件的寄存器中取出尋址信息，并且按照尋址的規(guī)則產(chǎn)生物理地址，同時(shí)把產(chǎn)生的物理地址送到總線接口部件（BIU）的地址鎖存器和總線驅(qū)動(dòng)器中，其物理地址可能為存儲(chǔ)器的物理地址或I／O端口的地址。這一部件中還包括段寄存器和描述符表寄存器的高速緩沖器。以上介紹了微處理器的4個(gè)獨(dú)立部件的組成及作用。實(shí)際上微處理器在處理一條條指令的過(guò)程中，各部件是在并行地作總線操作，從而實(shí)現(xiàn)流水線化的作業(yè)，這樣極大地發(fā)揮了處理器的性能。

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