微機(jī)原理及其應(yīng)用

前言

《微機(jī)原理及其應(yīng)用》一書(shū)2000年出版，2003年再版以來(lái)，得到了廣大讀者的關(guān)心和大力支持，不少高校選為教材。不少讀者在使用過(guò)程中提出了寶貴的意見(jiàn)，作者深表感謝。根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的需要，作者對(duì)第2版作了許多重大的修改和補(bǔ)充。本次修訂注重微型計(jì)算機(jī)新技術(shù)和技術(shù)運(yùn)用的知識(shí)，也考慮具有數(shù)字電路基礎(chǔ)的工程科技人員學(xué)習(xí)和應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)的要求。在編寫(xiě)中我們立足高等職業(yè)教育的特點(diǎn)和要求，從應(yīng)用工程的角度結(jié)合實(shí)際出發(fā)，通過(guò)微型計(jì)算機(jī)介紹計(jì)算機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)以及應(yīng)用技術(shù)。本書(shū)將原來(lái)的8章改為9章，并對(duì)各章的內(nèi)容進(jìn)行了較大的增刪。在內(nèi)容上，仍保持了全書(shū)的系統(tǒng)性、實(shí)用性、循序漸進(jìn)、突出重點(diǎn)的特點(diǎn)。對(duì)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件部分側(cè)重各類(lèi)接口器件的功能和應(yīng)用；對(duì)軟件部分強(qiáng)調(diào)與硬件結(jié)合，強(qiáng)調(diào)編程方法和編程技巧。本次修訂仍以8086CPU為核心，刪除了一些過(guò)時(shí)的內(nèi)容，補(bǔ)充了一些新開(kāi)發(fā)的芯片和運(yùn)用技術(shù)。與第2版相比，主要修訂的內(nèi)容有：第一，匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言的混合編程；第二，高檔微處理器技術(shù)與應(yīng)用；第三，通用串行接口總線(xiàn)USB運(yùn)用；第四，嵌入式系統(tǒng)硬件和軟件；第五，PLC可編程控制器與應(yīng)用；第六，對(duì)每章后面的習(xí)題與思考題作了調(diào)整和充實(shí)，力求全面并有代表性。本書(shū)共分9章，主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、8086微處理器與匯編語(yǔ)言、80X86微處理器結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)、微機(jī)中斷系統(tǒng)和DMA控制方式、微機(jī)接口及其應(yīng)用、單片微處理機(jī)和嵌入式處理器、A／D和：D／A轉(zhuǎn)換器、可編程控制器。本書(shū)第1、2、3、8章由丁新民編寫(xiě)；第4章由戚濟(jì)民編寫(xiě)；第5章由賀海暉編寫(xiě)；第6章由汪審芳編寫(xiě)；第7、9章由朱錫均編寫(xiě)。本書(shū)在修訂的過(guò)程中，吸收了廣大讀者所提的寶貴意見(jiàn)，在此表示感謝。華東師范大學(xué)張汝一杰教授、上海電視大學(xué)陳信教授審閱了本書(shū)的編寫(xiě)大綱和書(shū)稿，提出了許多指導(dǎo)性意見(jiàn)。另外，姚洪奎老師、劉中原老師、陳志毅老師、石林祥老師為本書(shū)的出版做了許多工作，在此，對(duì)他們表示深深的謝意。由于作者的水平有限。書(shū)中仍會(huì)有錯(cuò)誤和不當(dāng)之處.懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材：微機(jī)原理及其應(yīng)用（第3版）》是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。《普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材：微機(jī)原理及其應(yīng)用（第3版）》以16位微型計(jì)算機(jī)作為主講機(jī)型，系統(tǒng)地介紹了微型計(jì)算機(jī)的組成原理、程序設(shè)計(jì)、接口技術(shù)，并介紹了單片微處理機(jī)和模擬接口技術(shù)的內(nèi)容。　　《普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材：微機(jī)原理及其應(yīng)用（第3版）》共分9章，主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、8086微處理器與匯編語(yǔ)言、80X86微處理器結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)、微機(jī)中斷系統(tǒng)和DMA控制方式、微機(jī)接口及其應(yīng)用、單片微處理機(jī)與嵌入式處理器、A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、可編程控制器?！　”緯?shū)可作為應(yīng)用性、技能型人才培養(yǎng)的各類(lèi)教育的機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)等專(zhuān)業(yè)的教學(xué)用書(shū)，也可供各類(lèi)培訓(xùn)、有關(guān)工程技術(shù)人員和自學(xué)者參考使用。

書(shū)籍目錄

第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述1.1.1 計(jì)算機(jī)發(fā)展概述1.1.2 馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)1.1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.2 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制和編碼1.2.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制1.2.2 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換1.2.3 補(bǔ)碼和反碼1.2.4 字符的編碼1.3 基本數(shù)字邏輯電路1.3.1 基本邏輯電路1.3.2 邏輯代數(shù)1.3.3 二進(jìn)制運(yùn)算基礎(chǔ)1.4 微型計(jì)算機(jī)概述1.4.1 微機(jī)的幾個(gè)概念1.4.2 微機(jī)基本結(jié)構(gòu)1.4.3 主要性能指標(biāo)本章小結(jié)習(xí)題與思考題第2章 8086微處理器與匯編語(yǔ)言2.1 8086系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1.1 8086內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.1.2 寄存器組2.1.3 引腳及其功能2.1.4 總線(xiàn)周期2.1.5 存儲(chǔ)器組織2.1.6 輸入／輸出組織2.1.7 最小與最大模式系統(tǒng)2.2 尋址方式2.2.1 指令的基本格式2.2.2 尋址方式2.3 指令系統(tǒng)2.3.1 傳送類(lèi)指令2.3.2 算術(shù)運(yùn)算類(lèi)指令2.3.3 位操作類(lèi)指令2.3.4 串操作指令2.3.5 循環(huán)和轉(zhuǎn)移指令2.3.6 子程序的調(diào)用和返回指令2.3.7 輸入／輸出指令2.4 匯編語(yǔ)言2.4.1 匯編語(yǔ)言語(yǔ)句的種類(lèi)及其格式2.4.2 匯編語(yǔ)言數(shù)據(jù)2.4.3 符號(hào)定義語(yǔ)句2.4.4 表達(dá)式與運(yùn)算符2.4.5 程序的段結(jié)構(gòu)2.4.6 過(guò)程定義偽指令2.4.7 定位偽指令和當(dāng)前位置計(jì)數(shù)器2.4.8 連接偽指令2.4.9 標(biāo)題偽指令2.5 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)2.5.1 順序程序設(shè)計(jì)2.5.2 分支程序設(shè)計(jì)2.5.3 循環(huán)程序設(shè)計(jì)2.5.4 子程序設(shè)計(jì)2.6 DOS系統(tǒng)功能調(diào)用和BIOS功能調(diào)用2.6.1 DOS系統(tǒng)功能調(diào)用2.6.2 BIOS中斷調(diào)用2.7 宏指令、條件匯編及上機(jī)過(guò)程2.7.1 宏指令2.7.2 重復(fù)匯編和條件匯編2.8 模塊化設(shè)計(jì)與混合編程2.8.1 模塊化設(shè)計(jì)2.8.2 模塊之間的連接2.8.3 匯編語(yǔ)言與c語(yǔ)言的混合編程本章小結(jié)習(xí)題與思考題第3章 80X86微處理器結(jié)構(gòu)3.1 80386微處理器3.1.1 CPU結(jié)構(gòu)3.1.2 寄存器結(jié)構(gòu)3.1.3 80386引腳功能3.1.4 工作模式3.2 80486微處理器3.2.1 性能概述3.2.2 基本結(jié)構(gòu)3.2.3 寄存器組織3.2.4 80486部分引腳功能3.3 PentiBin微處理器3.3.1 Pentium處理器簡(jiǎn)介3.3.2 PentiumPro處理器3.3.3 PentiumⅡ、PentiumⅢ和Pentium4處理器3.3.4 雙核、迅馳和酷睿處理器3.4 指令系統(tǒng)簡(jiǎn)介3.4.1 尋址方式3.4.2 80X86新增指令3.4.3 Pentium新增指令本章小結(jié)習(xí)題與思考題第4章 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)4.1 存儲(chǔ)器分類(lèi)4.1.1 按用途分類(lèi)4.1.2 按信息存取方式分類(lèi)4.1.3 主要性能及特點(diǎn)4.2 存儲(chǔ)器組織4.2.1 存儲(chǔ)單元基本工作原理4.2.2 存儲(chǔ)器基本結(jié)構(gòu)4.2.3 微機(jī)系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器4.3 存儲(chǔ)器容量擴(kuò)展4.4 CPU與存儲(chǔ)器的連接4.4.1 存儲(chǔ)總線(xiàn)4.4.2 幾種常用存儲(chǔ)器芯片4.4.3 CPU與存儲(chǔ)器的連接4.5 80x86與存儲(chǔ)器的連接4.5.1 8086存儲(chǔ)器4.5.2 80386、80486存儲(chǔ)器4.5.3 Pentium與PentiumPro存儲(chǔ)器4.5.4 RAM存儲(chǔ)器件的備份電源4.5.5 SIMM和DIMM內(nèi)存部件4.6 存儲(chǔ)空間的分配和使用4.7 Cache存儲(chǔ)器4.8 虛擬存儲(chǔ)器4.9 外部存儲(chǔ)設(shè)備4.9.1 硬盤(pán)存儲(chǔ)器4.9.2 軟盤(pán)存儲(chǔ)器4.9.3 光盤(pán)存儲(chǔ)器4.9.4 移動(dòng)式硬盤(pán)存儲(chǔ)器4.9.5 快速(Flash)擦寫(xiě)存儲(chǔ)器本章小結(jié)習(xí)題與思考題第5章 微機(jī)中斷系統(tǒng)和DMA控制方式5.1 中斷系統(tǒng)概述5.1.1 中斷的基本概念5.1.2 中斷源的分類(lèi)5.1.3 中斷優(yōu)先級(jí)與中斷向量5.2 8259A可編程中斷控制器及其應(yīng)用5.2.1 8259A引腳和結(jié)構(gòu)5.2.2 8259A單片連接和編程5.2.3 8259A級(jí)聯(lián)與編程5.2.4 8259A應(yīng)用舉例5.3 DMA控制方式和8237A可編程控制器5.3.1 DMA的基本操作5.3.2 8237A的編程結(jié)構(gòu)5.3.3 8237A初始化編程5.3.4 8237A的應(yīng)用本章小結(jié)習(xí)題與思考題第6章 微機(jī)接口及其應(yīng)用6.1 微機(jī)I／O接口和總線(xiàn)6.1.1 I／O接口6.1.2 微機(jī)I／0接口地址與尋址方式6.1.3 總線(xiàn)接口介紹6.2 串行通信和可編程接口8251A6.2.1 串行通信的基本概念6.2.2 可編程串行接口8251A6.3 并行接口芯片8255A及其應(yīng)用6.3.1 8255A的結(jié)構(gòu)和功能6.3.2 8255A控制字和工作方式6.3.3 8255A的應(yīng)用6.4 8253可編程計(jì)數(shù)器／定時(shí)器及其、應(yīng)用6.4.1 8253內(nèi)部結(jié)構(gòu)6.4.2 編程命令和工作方式6.4.3 8253應(yīng)用舉例本章小結(jié)習(xí)題與思考題第7章 單片微處理機(jī)與嵌入式處理器7.1 單片機(jī)概述7.1.1 單片機(jī)主要特點(diǎn)7.1.2 單片機(jī)發(fā)展概況7.1.3 單片機(jī)應(yīng)用概述7.2 MCS－51系列單片機(jī)7.2.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)概述7.2.2 MCS－51指令系統(tǒng)7.2.3 8031最小應(yīng)用系統(tǒng)7.2.4 應(yīng)用舉例7.3 嵌入式處理器7.3.1 嵌入式處理器概述7.3.2 ARM處理器7.3.3 PowerPC處理器7.3.4 我國(guó)方舟Area處理器7.3.5 嵌入式處理器的選擇7.4 ARM處理器的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用7.4.1 ARM存儲(chǔ)系統(tǒng)7.4.2 ARM編程結(jié)構(gòu)7.4.3 ARM指令系統(tǒng)7.4.4 ARM的中斷處理與系統(tǒng)初始化7.4.5 系統(tǒng)仿真與調(diào)試本章小結(jié)習(xí)題與思考題第8章 A／D和D／A轉(zhuǎn)換器8.1 A／D轉(zhuǎn)換器8.1.1 概述8.1.2 模擬信號(hào)的取樣、量化和編碼8.1.3 主要性能指標(biāo)8.1.4 A／D轉(zhuǎn)換原理8.1.5 A／D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用8.2 實(shí)現(xiàn)A／D轉(zhuǎn)換技術(shù)的幾種方法8.2.1 采用現(xiàn)有A／D轉(zhuǎn)換器件開(kāi)發(fā)8.2.2 選用模擬接口插件卡8.3 D／A轉(zhuǎn)換器8.3.1 D／A轉(zhuǎn)換器的工作原理8.3.2 D／A轉(zhuǎn)換器的性能和指標(biāo)8.3.3 D／A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用本章小結(jié)習(xí)題與思考題第9章 可編程控制器9.1 可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理9.1.1 可編程控制器的分類(lèi)9.1.2 可編程控制器的結(jié)構(gòu)9.1.3 可編程控制器的工作原理9.2 可編程控制器的編程9.2.1 F1系列可編程控制器9.2.2 SYSMACOMRONc系列可編程控制器簡(jiǎn)介9.3 可編程控制器的應(yīng)用舉例——在醋酸生產(chǎn)裝置中的應(yīng)用本章小結(jié)習(xí)題與思考題附錄附錄一 80X86指令系統(tǒng)表附錄二 ASCIl碼字符表附錄三 ARM指令集參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：（3）控制信號(hào)產(chǎn)生邏輯控制信號(hào)產(chǎn)生邏輯也被稱(chēng)為微操作控制部件，它根據(jù)指令譯碼器和時(shí)序部件的指示，發(fā)送一系列微操作控制信號(hào)，完成指令所規(guī)定的全部操作。4）輸入設(shè)備和輸出設(shè)備輸入設(shè)備是計(jì)算機(jī)從外部獲取信息的裝置，其功能是將人們熟悉的各種形式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的信息形式，以便計(jì)算機(jī)接受。這類(lèi)設(shè)備常見(jiàn)的有鍵盤(pán)、光筆、鼠標(biāo)等。輸出設(shè)備的作用是將計(jì)算機(jī)運(yùn)算結(jié)果（二進(jìn)制信息）轉(zhuǎn)換成人們或設(shè)備能識(shí)別的形式，如字符、文字、圖形、圖像、聲音等。常見(jiàn)的設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。通常，將輔助存儲(chǔ)設(shè)備、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備統(tǒng)稱(chēng)為外部設(shè)備，簡(jiǎn)稱(chēng)外設(shè)。外部設(shè)備與計(jì)算機(jī)之間的信息交換是通過(guò)接口電路實(shí)現(xiàn)的。接口是主機(jī)與外設(shè)之間進(jìn)行信息交換的裝置。接口的主要作用是：首先用于數(shù)據(jù)緩沖，解決外設(shè)與計(jì)算機(jī)傳輸速率之間的差別。其次用于數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。由于外設(shè)與計(jì)算機(jī)的信息表示形式上的差別，需要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制信息，以便計(jì)算機(jī)接受，如鍵盤(pán)輸入的字符，就是通過(guò)鍵盤(pán)接口轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制ASCII碼，再拼接成主機(jī)的字長(zhǎng)輸入的。最后用于向主機(jī)報(bào)告當(dāng)前外設(shè)的工作狀況。2.計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)軟件是相對(duì)與硬件而言的。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的物理實(shí)體，而軟件系統(tǒng)則是用于指揮計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)工作的程序。軟件系統(tǒng)是指實(shí)現(xiàn)各種算法的程序和文檔，包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大部分。（1）系統(tǒng)軟件所謂系統(tǒng)軟件，是指負(fù)責(zé)管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源的一類(lèi)軟件。包括操作系統(tǒng)、各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、語(yǔ)言處理程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、監(jiān)控程序、調(diào)試和故障檢查程序等。

編輯推薦

《微機(jī)原理及其應(yīng)用》本次修訂仍以8086 CPU為核心，刪除了一些過(guò)時(shí)的內(nèi)容，補(bǔ)充了一些新開(kāi)發(fā)的芯片和運(yùn)用技術(shù)。與第2版相比，主要修訂的內(nèi)容有：第一，匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言的混合編程；第二，高檔微處理器技術(shù)與應(yīng)用；第三，通用串行接口總線(xiàn)USB運(yùn)用；第四，嵌入式系統(tǒng)硬件和軟件；第五，PLC可編程控制器與應(yīng)用；第六，對(duì)每章后面的習(xí)題與思考題作了調(diào)整和充實(shí)，力求全面并有代表性。

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