微機原理與接口技術

前言

　　隨著微處理器的發(fā)展，微型計算機已經(jīng)從16位發(fā)展到了32位／64位，各種多功能芯片、多媒體技術與設備大量地涌現(xiàn)出來。然而至今，在許多新出版的微型計算機教科書中，仍以16位微處理器為重點。這樣，勢必使學生學習到的知識與市場和社會需求有較大的距離。為了使教育能夠跟上計算機科學與技術的發(fā)展，我們曾于1998年編寫了《32位微型計算機原理與接口技術》（高等教育出版社），經(jīng)多年使用，取得了良好的教學效果。　　如今，為了適應微型計算機的最新發(fā)展，我們又對原作進行了較大篇幅的修改，增添了64位微處理器的組成與特點、多功能芯片與PC機主板結構，擴大了多媒體技術的相關內(nèi)容。鑒于一些學校把匯編語言程序設計與微機原理合并成一門課，本書亦增添了一章——匯編語言與程序設計。這樣，可滿足不同類型的教學需求。但是書中仍保留了8086微處理器的部分內(nèi)容，一是本著從易到難、有利于學生學習的原則，二是考慮到一些學校尚不能開設32位微機實驗的困難。　　全書共分14章，其中第1章概述，主要介紹微型計算機的組成特點與發(fā)展、微型計算機的系統(tǒng)組成、8086微處理器的內(nèi)部組成、弓I腳信號、總線周期及工作原理。第2章32／64位微處理器的組成原理，主要介紹80486微處理器的內(nèi)部組成與工作原理、Pentium微處理器的組成與工作方式、IA一64微處理器的組成與特點。第3章匯編語言與程序設計，主要介紹8086尋址方式、指令系統(tǒng)與匯編語言程序設計、保護方式編程與程序接口、DOS功能調(diào)用及上機操作。第4章存儲器體系結構，主要介紹SRAM、DRAM、只讀：ROM、電擦除／FI_，ASH以及雙口存儲器的組成原理、存儲器擴展及與CPLJ的連接、常用外部存儲器磁盤和光盤的組成與工作原理。第5章數(shù)據(jù)輸入／輸出方式，主要介紹接口的功能、組成、編址及數(shù)據(jù)輸入／輸出的控制方式。第6章總線技術，主要介紹總線的基本概念、總線的組成與標準、總線結構、常用系統(tǒng)總線及外部通信總線的類型與特點。第7章并行：I／O接口，主要介紹并行數(shù)據(jù)傳送方式、并行I／O接口的組成及8255A的內(nèi)部結構與編程。第8章中斷控制，主要介紹中斷的概念、8086 CPU中斷控制系統(tǒng)、中斷控制器82C59A的內(nèi)部結構、編程方法以及多功能芯片82380內(nèi)部中斷控制器的組成與應用。第9章串行I／O接口，主要介紹串行數(shù)據(jù)傳送方式、RS－232C／485標準與接口電路、串行：I／O接口825lA的內(nèi)部結構、編程方法及串行通信。第10章定時器／計數(shù)器，主要介紹可編程定時器／計數(shù)器8254的內(nèi)部結構、編程方法以及82380內(nèi)部定時器的組成與應用。第11章DMA控制器，主要介紹DMA傳送方式、DMA控制器8237A的內(nèi)部結構、編程方法以及82380內(nèi)部DMA控制器的組成與應用。

內(nèi)容概要

　　本書全面介紹了16/32位微處理器的組成與工作原理、IA-64微處理器的組成與特點、x86指令系統(tǒng)與匯編語言程序設計、存儲器體系結構、數(shù)據(jù)輸入/輸出方式、總線技術、常用接口電路、A/D與D/A轉換、多功能芯片與
PC的主板結構、常用外部設備與多媒體技術等。在編寫過程中，始終把微處理器組成原理與應用技術結合在一起，以便學生學以致用。
本書可作為高等院校計算機及電類各專業(yè)“微機原理與接口技術”課程的本科教材，也可供大專、高職和各類工程技術人員學習與參考。

書籍目錄

第1章　概述
　1.1　微型計算機的組成特點與發(fā)展
　　1.1.1　微型計算機的組成特點
　　1.1.2　微型計算機的產(chǎn)生與發(fā)展
　1.2　微型計算機的系統(tǒng)組成
　　1.2.1　微型計算機的系統(tǒng)配置
　　1.2.2　微型計算機和硬件系統(tǒng)
　　1.2.3　微型計算機的軟件系統(tǒng)
　1.3　8086微處理器的內(nèi)部組成與工作模式
　　1.3.1　8086微處理器的內(nèi)部組成
　　1.3.2　存儲器管理
　　1.3.3　引腳信號與總線周期
　　1.3.4　工作模式
　　1.3.5　中斷控制
　　1.3.6　總線請求與響應
　　1.3.7　復位與啟動
　習題
第2章　32/64位微處理器的組成原理
　2.1　80486 CPU內(nèi)部組成
　　2.1.1　80486 CPU主要功能與特點
　　2.1.2　80486 CPU內(nèi)部組成
　2.2　80486 CPU工作方式
　　2.2.1　實地址方式
　　2.2.2　保護方式
　　2.2.3　虛擬8086方式
　2.3　80486存儲器體系結構
　　2.3.1　存儲器組成特點與管理
　　2.3.2　高速緩沖存儲器嚴
　2.4　浮點運算器
　　2.4.1　浮點寄存器
　　2.4.2　數(shù)據(jù)類型與浮點運算指令
　2.5　Pentium微處理器
　　2.5.1　Pentium微處理器概述
　　2.5.2　Pentium微處理器內(nèi)部組成與工作方式
　2.6　64位微處理器的組成與特點
　　2.6.1　IA-64微處理器的基本組成
　　2.6.2　EPIC技術
　　2.6.3　Itanium處理器內(nèi)部組成與特點
　習題
第3章　匯編語言與程序設計
第4章　存儲器體系結構
第5章　數(shù)據(jù)輸入/輸出方式
第6章　總線技術
第7章　并行I/O接口
第8章　中斷控制
第9章　串行I/O接口
第10章　定時器/計數(shù)器
第11章　DMA控制器
第12章　A/D與D/A轉換
第13章　多功能芯片組與PC機的主板結構
第14章　常用外部設備與多媒體
附錄
參考文獻

章節(jié)摘錄

　　分頁部件是存儲器管理的重要組成部件，與存儲器管理部件配合，通過地址映像實現(xiàn)存儲器的分頁管理?！　。?）片內(nèi)Cache　　片內(nèi)Cache設置在芯片內(nèi)部，分成8 KB數(shù)據(jù)Cache和8 KB程序代碼Cache。由于二者分離，可有效防止取指令與訪問數(shù)據(jù)時的沖突。另外，還可在外部設置Cache，即支持二級Cache機制?！　。?）控制部件　　控制部件包括預取指令緩沖器（隊列）、指令譯碼器、控制ROM以及控制邏輯電路，主要控制預取指令代碼、譯碼和執(zhí)行。　?。?）執(zhí)行部件　　執(zhí)行部件包括整數(shù)寄存器、ALU流水線、地址通路流水線和二進制移位器，主要是在控制部件的控制下，執(zhí)行指令序列?！　。?）浮點部件　　浮點部件包括控制邏輯電路、數(shù)據(jù)寄存器組、地址寄存器、乘法器和除法器等。由于是在80486的基礎上進行了大的改進，因此運算速度比80486有較大的提高。　?。?）分支目標緩沖器　　分支目標緩沖器又稱為分支預知部件，用來判斷分支程序的走向，以確定下一條指令能否并行執(zhí)行?！　?.工作方式　　Penfium微處理器在執(zhí)行部件中設置有兩條地址通路流水線，即u流水線和V流水線。每個流水過程分成5個步驟，即預取指令、指令譯碼、地址變換、執(zhí)行和寫回。兩條流水線獨立并行工作，其中u流水線負責整數(shù)和浮點指令的執(zhí)行，V流水線負責簡單整數(shù)和FXCH（寄存器內(nèi)容交換）類指令的執(zhí)行。這樣，Pentium CPU可同時執(zhí)行兩條指令。在執(zhí)行過程中，一方面對流水線中的指令進行譯碼和執(zhí)行；另一方面由分支預知部件檢測指令的走向，確定下一條指令能否并行執(zhí)行。如果可以，兩條指令同時進入流水線?！　enfium微處理器除了傳統(tǒng)的實地址方式、保護方式和模擬8086方式之外，還增加了一種系統(tǒng)管理方式（SMM），具體是由寫入硬件ROM中的程序來進行。通過系統(tǒng)管理方式，可使系統(tǒng)維護人員方便地實施高級管理，例如對電源、操作系統(tǒng)和正在執(zhí)行的程序進行管理，檢查程序的安全性等。由于這種工作方式主要是為系統(tǒng)管理而設置的，因此在硬件的控制下，可從任何一種工作方式轉入系統(tǒng)管理方式。

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　　《微機原理與接口技術》是由高等教育出版社出版的?！舾拍顪蚀_、內(nèi)容簡潔、理論聯(lián)系實際、通俗易懂　　◆跟蹤計算機硬件技術的最新發(fā)展　　◆采用模塊化結構，不同類型的專業(yè)可選擇不同的章節(jié)

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