微型計算機原理及接口技術

前言

本書是編者在多年從事微型計算機原理及接口課程教學實踐和科研經驗的基礎上，參考了大量相關文獻資料，組織編寫而成。本書主要目的是使理工科非計算機專業(yè)的研究生或本科生了解微處理器發(fā)展的新技術和應用領域，掌握微型計算機的基本結構、工作原理、接口技術及匯編語言程序設計等內容，具有初步的微型計算機硬件和軟件開發(fā)能力。同時，本書也可供從事微型計算機硬件或軟件技術工作的工程技術人員參考。本書在編寫過程中，結合國家教委提出的加強本科生實踐能力培養(yǎng)的精神，重點講述了微型計算機的基本原理以及與外設的接口技術。本書共14章：第1章講述微型計算機的發(fā)展過程、數制、編碼以及二進制數運算知識；第2章介紹了Intel80x86處理器的結構、工作方式及特點；第3章詳細介紹了8086／8088指令的尋址方式及其指令系統；第4章簡要介紹了匯編語言的特點及偽指令，重點介紹了匯編語言的程序設計及應用實例；第5章詳細闡述了ISA總線、PCI總線，同時，也介紹了IJSB、IEEEl394等總線技術；第6章介紹了半導體存儲器的分類、管理及特點，詳細闡述了Flash存儲器以及存儲器與CPU連接時要注意的問題；第7章介紹輸入／輸出技術及總線控制器8237A，重點講述了I／O地址的分配問題；第8章介紹了中斷的概念、8086中斷特點以及中斷控制器8259A；第9章介紹了計數／定時的概念、可編程計數／定時控制器8253A的工作原理及其應用實例；第10章介紹了可編程并行接口芯片8255A的工作原理及應用實例；第1l章介紹了串行通信基本概念、串行通信接口以及可編程串行通信接口芯片I.NS8250／NS16x50的工作原理與應用；第12章介紹了數／模轉換技術（D／A轉換器）及應用，以及模／數轉換技術（A／D轉換器）及應用；第13章簡要介紹了微型計算機人一機接口技術；第14章列舉了微型計算機的幾個應用實例。本書在內容安排方面，從理工科非計算機專業(yè)的特點出發(fā)，注重應用，敘述由淺入深，逐層遞進。由于微型計算機原理及接口技術課程是一門實踐性很強的課程，在采用本書作為教材時，還應注意加強實踐環(huán)節(jié)，通過大量的上機實驗，培養(yǎng)學生基于微型計算機的實驗研究能力以及軟、硬件方面的動手開發(fā)能力。本書第1、2、7、8、10章由林志貴編寫；第3、14章由李現國編寫；第4、13章由嚴錫君編寫；第5、6章及附錄由王敏編寫；第9、1l、12章由袁臣虎編寫。林志貴負責全書的大綱擬定、組織編寫與統稿工作。本書由蘇州大學計算機學院王宜懷教授主審，他對書稿進行了認真的審閱和指導，提出了許多寶貴意見，在此對他表示衷心的感謝。對本書編寫過程中所參考的書籍和有關文獻的作者表示衷心感謝。由于編者水平有限，加之時間比較倉促，書中難免有不妥或錯誤之處，懇請讀者提出寶貴意見和建議。

內容概要

本書以Intel 80x86 CPU為核心，系統介紹微型計算機基礎知識、原理、指令系統、匯編語言程序設計、總線、存儲器、輸入／輸出接口、中斷系統、模擬量輸入／輸出、人-機接口及應用等。本書將系統的硬件和軟件融為一體，突出微型計算機的3個關鍵技術：堆棧、中斷、描述符。在掌握微型計算機基本體系的基礎上，進一步介紹新型微型計算機的體系結構、現代存儲器、USB、IEEE1394、以太網等總線技術。    本書內容新穎全面、重點突出；在充分考慮教學與自學的基礎上，敘述由淺入深、通俗簡潔，并配備了例題和習題。    本書可作為高等院校學生學習微型計算機原理和接口技術的教材，也可以作為有關科技人員的自學教材和參考書。    本書配有免費電子課件，歡迎選用本書作教材的老師登錄http：//www.cmpedu.com注冊下載或發(fā)郵件到yaxin_w74@126.com索取。

書籍目錄

前言第1章  微型計算機基礎知識  1.1 概述    1.1.1 微型計算機的發(fā)展歷史    1.1.2 微型計算機系統的組成    1.1.3 微型計算機的分類    1.1.4 微型計算機的主要性能指標  1.2 微機中的數制和數的表示    1.2.1 數制的基與權    1.2.2 數制的轉換方法    1.2.3 二進制數的表示    1.2.4 微機中數的表示  1.3 微機的編碼    1.3.1 ASCII碼    1.3.2 BCD碼  1.4 二進制數的運算及其電路    1.4.1 二進制數的運算    1.4.2 加法器    1.4.3 二進制數的加法／減法電路  習題第2章  Intel 80x86微處理器  ……第3章  8086／8088指令系統第4章  匯編語言程序設計第5章  PC總線第6章  存儲器第7章  輸入/輸出接口第8章  86系列微型計算機的中斷系統第9章  可編程計數／定時控制器8253A第10章  可編程并行接口芯片8255A第11章  可編程串行通信及接口第12章  模擬量輸入／輸出第13章  人-機接口第14章  微型計算機的應用附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：自1946年誕生第一臺電子計算機以來，在短短的幾十年里，計算機已經歷了電子管計算機、晶體管計算機、集成電路計算機和大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路計算機發(fā)展過程。計算機按其性能、價格和體積的不同，一般分為五大類：巨型機、大型機、中型機、小型機和微型計算機。微型計算機于20世紀70年代初研制成功。近年來，微處理器和微型計算機獲得了極快的發(fā)展，幾乎每兩年微處理器的集成度翻一番，每2～4年更新換代一次。微處理器是微型計算機的核心芯片，簡稱為up或MP，是將微機中的運算器和控制器集成在一片硅片上制成的集成電路。這樣的芯片也被稱為中央處理單元，簡稱為CPU。第一代為4位或低檔8位微處理器，如Intel公司4位的4004及8位的8008。它們均采用PMOS工藝，集成度約為2000個晶體管（或晶體片），只能進行串行的二進制運算，但用在各種類型的計算器中已經完全滿足要求。這代微處理器的指令系統比較簡單，運算能力差、速度慢，但價格低廉。軟件主要使用機器語言及簡單的匯編語言。第二代為中高檔8位微處理器，如Intel8085、Z80和MC6809。它們均為8位微處理器，具有16位地址總線，因此，最多可尋址64K存儲單元。它們比第一代有了較多改進，如：采用NMOS工藝，集成度提高1-4倍，運算速度提高10～15倍，指令系統相對比較完善，已具有典型的計算機體系結構以及中斷、存儲器直接存?。ǎ篋MA）功能。軟件除匯編語言外，還可使用BASIC、FORTRAN以及PL／M等高級語言。但對于具有大量數據的大型復雜程序是不夠的。另外，8位微處理器每次只能處理8位數據，處理大量數據就要分成許多個8位字節(jié)進行操作，數值越大或越小，計算時間都很長。

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