微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書是普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材?！　”緯闹饕獌?nèi)容包括：微型計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理，存儲(chǔ)器系統(tǒng)，Intel系列16位及32位微處理器的體系結(jié)構(gòu)，指令系統(tǒng)及其匯編語言程序設(shè)計(jì)，中斷及輸入/輸出接口技術(shù)，總線、操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)舉例等。內(nèi)容由淺入深，循序漸進(jìn)，注重基礎(chǔ)，著眼應(yīng)用，既注意跟蹤目前微機(jī)系統(tǒng)的最新發(fā)展，又保持了基礎(chǔ)內(nèi)容的相對(duì)穩(wěn)定性；既充分考慮到國內(nèi)高?，F(xiàn)有的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件，又盡可能滿足工程應(yīng)用的需要。因此，本書不僅適用于電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)及電類非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生使用，也可以作為工程技術(shù)人員的自學(xué)參考教材。

作者簡介

張彥斌，教授，博士生導(dǎo)師。曾任西安交通大學(xué)工業(yè)自動(dòng)化系主任，工業(yè)自動(dòng)化研究所所長，享受國務(wù)院政府特殊津貼專家并獲王寬誠獎(jiǎng)教金。作為第一完成人獲2005年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)，獲省、部級(jí)教學(xué)科研獎(jiǎng)多項(xiàng)。承擔(dān)并完成國家級(jí)、省部級(jí)及企業(yè)合作課題40余項(xiàng)，獲國家發(fā)明專利8項(xiàng)，在國內(nèi)外期刊與國際會(huì)議上發(fā)表論文80余篇，其中SCI／EI收錄40余篇。主編或參編專著、教材5部。主要研究方向?yàn)楣I(yè)智能控制系統(tǒng)、智能化電測儀器儀表和多傳感器信息融合與智能系統(tǒng)。胡飛虎，1994、1997年獲西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院學(xué)士、碩士學(xué)位，2000年獲西安交通大學(xué)管理學(xué)博士學(xué)位，主要研究方向?yàn)閺?fù)雜網(wǎng)絡(luò)建模、工作流、應(yīng)急調(diào)度、軟件建?！，F(xiàn)為西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院副教授，省級(jí)和校級(jí)精品課程負(fù)責(zé)人，主持國家級(jí)科研項(xiàng)目2項(xiàng)、省級(jí)科研項(xiàng)目1項(xiàng)。企業(yè)科研項(xiàng)目多項(xiàng)，發(fā)表教學(xué)文章7篇，科研文章20余篇，獲省級(jí)和市級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)（第一完成人），申請(qǐng)專利和軟件著作權(quán)多項(xiàng)。

書籍目錄

序前言第1章　微機(jī)系統(tǒng)發(fā)展與應(yīng)用概述1　1.1　微處理器與微型計(jì)算機(jī)1　1.2　微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展2　1.3　微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用5　　1.3.1　微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)5　　1.3.2　微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用5第2章　微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)8　2.1　信息的編碼8　　2.1.1　數(shù)字化信息8　　2.1.2　數(shù)值信息與非數(shù)值信息8　2.2　信息在計(jì)算機(jī)中的表示8　　2.2.1　進(jìn)位計(jì)數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換8　　2.2.2　常用信息編碼10　2.3　數(shù)值信息在計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算12　　2.3.1　機(jī)器數(shù)和真值12　　2.3.2　補(bǔ)碼的運(yùn)算及溢出判別15　　2.3.3　定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)18　2.4　微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及工作原理21　　2.4.1　微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)21　　2.4.2　微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件配置23　　2.4.3　微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件配置24　　2.4.4　微型計(jì)算機(jī)的工作過程24　習(xí)題與思考題25第3章　存儲(chǔ)器系統(tǒng)26　3.1　存儲(chǔ)器概述26　　3.1.1　存儲(chǔ)器體系的分級(jí)結(jié)構(gòu)26　　3.1.2　存儲(chǔ)器的分類28　3.2　常用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器簡介29　　3.2.1　半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)與性能指標(biāo)29　　3.2.2　靜態(tài)和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器30　　3.2.3　EPROM、E2PROM和閃存38　3.3　存儲(chǔ)器與CPU的連接43　　3.3.1　概述43　　3.3.2　各類型存儲(chǔ)器與CPU的連接45　3.4　高速緩沖存儲(chǔ)器52　　3.4.1　Cache存儲(chǔ)器的基本原理53　　3.4.2　地址映像與變換53　　3.4.3　更新策略與替換算法58　3.5　虛擬存儲(chǔ)器59　　3.5.1　段式虛擬存儲(chǔ)器60　　3.5.2　頁式虛擬存儲(chǔ)器61　　3.5.3　段頁式虛擬存儲(chǔ)器62　　3.5.4　存儲(chǔ)器管理部件62　3.6　存儲(chǔ)保護(hù)63　　3.6.1　存儲(chǔ)區(qū)域保護(hù)63　　3.6.2　訪問方式保護(hù)65　習(xí)題與思考題65第4章　Intel 80x86微處理器69　4.1　8086／8088微處理器69　　4.1.1　8086／8088CPU的功能結(jié)構(gòu)69　　4.1.2　8086／8088CPU的寄存器結(jié)構(gòu)71　　4.1.3　8086／8088CPU的引腳功能74　　4.1.4　8086／8088 CPU的工作模式76　　4.1.5　8086微處理器的總線時(shí)序77　　4.1.6　8086／8088 CPU的存儲(chǔ)器管理81　　*4.1.7　80286微處理器簡介84　4.2　80386／80486微處理器85　　4.2.1　80386/80486 CPU體系結(jié)構(gòu)85　　4.2.2　80386/80486的內(nèi)部寄存器87　　4.2.3　80386/80486的工作方式95　　4.2.4　80386/80486的存儲(chǔ)器管理96　　4.2.5　80386/80486的保護(hù)機(jī)制與任務(wù)轉(zhuǎn)換99　*4.3　P5、P6、Netburst、Core構(gòu)架微處理器及迅馳平臺(tái)101　　4.3.1　P5構(gòu)架微處理器101　　4.3.2　P6構(gòu)架微處理器103　　4.3.3　Netburst構(gòu)架微處理器105　　4.3.4　Core構(gòu)架微處理器106　　4.3.5　Intel移動(dòng)平臺(tái)迅馳108　4.4　AMD微處理器110　習(xí)題與思考題111第5章　尋址方式與指令系統(tǒng)113　5.1　指令系統(tǒng)的格式和編碼113　5.2　尋址方式115　　5.2.1　指令尋址方式115　　5.2.2　操作數(shù)尋址方式116　5.3　8086/8088 CPU的指令系統(tǒng)120　　5.3.1　數(shù)據(jù)傳送類指令120　　5.3.2　算術(shù)運(yùn)算類指令124　　5.3.3　邏輯運(yùn)算和移位指令131　　5.3.4　串操作指令135　　5.3.5　控制轉(zhuǎn)移類指令139　　5.3.6　處理器控制指令143　5.4　Intel 80186/80286/80386/80486、Pentium系列CPU擴(kuò)充的指令144　　5.4.1　80186 CPU擴(kuò)充的指令145　　5.4.2　80286 CPU擴(kuò)充的指令145　　5.4.3　80386/80486 CPU擴(kuò)充的指令146　　5.4.4　Pentium系列CPU擴(kuò)充指令149　習(xí)題與思考題151第6章　匯編語言程序設(shè)計(jì)153　6.1　匯編語言基本語法規(guī)則153　　6.1.1　匯編語言語句組成153　　6.1.2　偽指令158　6.2　實(shí)模式下匯編語言程序設(shè)計(jì)164　　6.2.1　匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)164　　6.2.2　順序程序165　　6.2.3　分支程序166　　6.2.4　循環(huán)程序169　　6.2.5　子程序171　　6.2.6　DOS和BIOS系統(tǒng)功能調(diào)用176　　*6.2.7　匯編語言高級(jí)應(yīng)用技術(shù)179　習(xí)題與思考題185第7章　輸入/輸出方式及中斷控制191　7.1　I/O接口基本概念191　　7.1.1　概述191　　7.1.2　基本I/O方式192　　7.1.3　I/O接口的基本功能與結(jié)構(gòu)193　　*7.1.4　80486的I/O端口編址方式198　7.2　中斷的基本概念200　　7.2.1　中斷請(qǐng)求與中斷源的識(shí)別200　　7.2.2　中斷優(yōu)先級(jí)與中斷嵌套203　7.3　中斷矢量和中斷指令204　　7.3.1　中斷矢量204　　7.3.2　中斷矢量表204　　7.3.3　中斷指令206　7.4　實(shí)模式中斷處理的基本過程207　　7.4.1　中斷響應(yīng)條件207　　7.4.2　中斷處理的基本過程207　*7.5　保護(hù)模式下的中斷操作207　　7.5.1　中斷描述符208　　7.5.2　中斷處理過程208　7.6　可編程中斷控制器8259A210　　7.6.1　8259A的功能概述210　　7.6.2　8259A的控制字211　　7.6.3　8259A的編程示例214　7.7　中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)217　　7.7.1　設(shè)置中斷類型號(hào)及中斷矢量217　　7.7.2　中斷服務(wù)程序典型格式217　習(xí)題與思考題219第8章　常用輸入/輸出接口電路220　8.1　并行通信及接口電路220　　8.1.1　并行通信概述220　　8.1.2　8255A的功能與編程222　　8.1.3　8255A的編程應(yīng)用228　8.2　計(jì)數(shù)/定時(shí)技術(shù)231　　8.2.1　計(jì)數(shù)/定時(shí)器在工控系統(tǒng)中的應(yīng)用231　　8.2.2　8253的功能與編程232　　8.2.3　8253的編程應(yīng)用240　8.3　串行通信及接口電路246　　8.3.1　串行通信的基本概念246　　8.3.2　串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn)250　　8.3.3　可編程串行通信接口8251A251　　8.3.4　8251A的編程應(yīng)用256　習(xí)題與思考題256第9章　總線與總線標(biāo)準(zhǔn)259　9.1　計(jì)算機(jī)總線概述259　　9.1.1　總線的基本功能259　　9.1.2　總線的分類259　　9.1.3　總線的標(biāo)準(zhǔn)260　9.2　總線技術(shù)262　　9.2.1　總線周期262　　9.2.2　總線時(shí)序263　　9.2.3　總線裁決263　　9.2.4　總線的性能指標(biāo)264　9.3　常用內(nèi)部總線265　　9.3.1　ISA總線265　　9.3.2　PCI總線268　　9.3.3　PCI-Express總線271　9.4　常用外部總線276　　9.4.1　IEEE-488總線276　　9.4.2　USB總線278　　9.4.3　IEEE-1394串行總線279　習(xí)題與思考題280第10章　微機(jī)操作系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)281　10.1　微機(jī)操作系統(tǒng)概述281　　10.1.1　操作系統(tǒng)的功能281　　10.1.2　操作系統(tǒng)的類型和發(fā)展趨勢(shì)283　10.2　常見操作系統(tǒng)284　　10.2.1　DOS操作系統(tǒng)284　　10.2.2　Windows操作系統(tǒng)285　　10.2.3　UNIX操作系統(tǒng)286　10.3　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)簡介287　　10.3.1　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展287　　10.3.2　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)288　　10.3.3　IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)289　　10.3.4　網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備291　　10.3.5　網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議TCP/IP293　　10.3.6　信息及網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)294　習(xí)題與思考題296第11章　微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例297　11.1　微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法概述297　11.2　基于PC的微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)示例298　　11.2.1　基于PC的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)298　　11.2.2　水泥生產(chǎn)配料的微機(jī)控制系統(tǒng)299　11.3　嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用實(shí)例304　　11.3.1　嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)簡介304　　11.3.2　基于嵌入式系統(tǒng)的智能心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì)305附錄　80x86的指令系統(tǒng)表309參考文獻(xiàn)329

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：在同步通信中，一幀信息的字符個(gè)數(shù)可由用戶來設(shè)置，除了同步字符和校驗(yàn)字符，用戶信息字符可達(dá)幾百上千個(gè)。因此，與異步通信相比，同步通信的數(shù)據(jù)傳輸效率高、傳輸速度快，適合于大量數(shù)據(jù)的場合。3.串行接口的基本任務(wù)（1）進(jìn)行串一并行轉(zhuǎn)換串行傳送數(shù)據(jù)是一位一位依次順序傳送的，而計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)是并行的。所以，當(dāng)數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)送至數(shù)據(jù)終端時(shí)，需要把并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串引數(shù)據(jù)再傳送；而當(dāng)計(jì)算機(jī)接收終端傳來數(shù)據(jù)時(shí)，則先需要把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)后才能送入計(jì)算機(jī)處理。（2）實(shí)行串行數(shù)據(jù)格式化當(dāng)從CPU來的并行數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)后，接口電路要能實(shí)現(xiàn)不同通信方式下的數(shù)據(jù)格式化。異步方式下，發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí)自動(dòng)生成或去掉啟動(dòng)停止位；面向字符的同步方式下，接口所做的數(shù)據(jù)格式化則主要是在數(shù)據(jù)塊前面加同步字符。（3）可靠性檢驗(yàn)為確保接收／發(fā)送數(shù)據(jù)的可靠性，在發(fā)送時(shí)，接口電路自動(dòng)生成奇偶校驗(yàn)位，在接收時(shí)，接口電路檢查字符的奇偶校驗(yàn)位或其他校驗(yàn)碼，以確定是否發(fā)生傳送錯(cuò)誤。

編輯推薦

《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》：普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材,普通高等教育電氣工程與自動(dòng)化類“十一五”規(guī)劃教材

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