微機(jī)原理與接口技術(shù)

內(nèi)容概要

本書(shū)以Intel系列芯片為樣本重點(diǎn)介紹了微機(jī)原理與接口技術(shù)。本書(shū)根據(jù)微處理器的最新發(fā)展，從IA-32結(jié)構(gòu)微處理器（x86微處理器系列）整體著眼，又落實(shí)到最基本、最常用的處理器8086，介紹了微機(jī)系統(tǒng)原理、IA-32微處理器結(jié)構(gòu)、各代處理器的特點(diǎn)、IA-32微處理器的指令系統(tǒng)、8086匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、IA-32微處理器的工作方式、主存儲(chǔ)器及與CPU的接口、輸入輸出、中斷以及常用的微機(jī)接口電路和數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換與模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換接口。
本書(shū)內(nèi)容新穎、實(shí)用性強(qiáng)，另外，配有配套教材《微機(jī)原理與接口技術(shù)例題習(xí)題集和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》。
適合各類(lèi)高等院校、各種成人教育學(xué)校作為教材使用。

書(shū)籍目錄

第1章  概述	1
1.1  臺(tái)式個(gè)人計(jì)算機(jī)的構(gòu)成	1
1.1.1  中央處理器--CPU	1
1.1.2  系統(tǒng)主板	3
1.1.3  內(nèi)存	5
1.1.4  硬盤(pán)	6
1.1.5  軟盤(pán)	8
1.1.6  顯示卡	9
1.1.7  顯示器	9
1.1.8  光盤(pán)存儲(chǔ)器	10
1.1.9  聲卡和音箱	11
1.1.10  網(wǎng)卡	12
1.1.11  機(jī)箱、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)	12
1.2  計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)	13
1.2.1  計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)	13
1.2.2  常用的名詞術(shù)語(yǔ)和二進(jìn)制編碼	14
1.2.3  指令程序和指令系統(tǒng)	17
1.2.4  初級(jí)計(jì)算機(jī)	18
1.2.5  簡(jiǎn)單程序舉例	21
1.2.6  尋址方式	26
1.2.7  分支	32
1.3  計(jì)算機(jī)的硬件和軟件	37
1.3.1  系統(tǒng)軟件	37
1.3.2  應(yīng)用軟件	38
1.3.3  支撐（或稱(chēng)為支持）軟件	38
1.4  微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)	38
1.4.1  微型計(jì)算機(jī)的外部結(jié)構(gòu)	39
1.4.2  微型計(jì)算機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)	39
1.5  多媒體計(jì)算機(jī)	40
1.5.1  人機(jī)接口	40
1.5.2  多媒體計(jì)算機(jī)的主要功能	41
1.5.3  多媒體計(jì)算機(jī)的組成	41
第2章  IA-32結(jié)構(gòu)微處理器	43
2.1  IA-32結(jié)構(gòu)的概要?dú)v史	43
2.1.1  8086	44
2.1.2  80386	44
2.1.3  80486	45
2.1.4  奔騰（Pentium）	45
2.1.5  P6系列處理器	46
2.1.6  奔騰II	46
2.1.7  奔騰III	47
2.1.8  Intel Pentium4處理器	47
2.2  IA-32 PROCESSOR的功能結(jié)構(gòu)	47
2.2.1  8086的功能結(jié)構(gòu)	48
2.2.2  80386的功能結(jié)構(gòu)	49
2.2.3  80486的功能結(jié)構(gòu)	51
2.3  IA-32結(jié)構(gòu)微處理器的指令系統(tǒng)的發(fā)展	52
2.4  IA-32結(jié)構(gòu)微處理器的性能發(fā)展	54
2.4.1  IA-32的流水線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介	55
2.4.2  Cache	59
2.5  IA-32結(jié)構(gòu)微處理器的執(zhí)行環(huán)境	64
2.5.1  操作模式	64
2.5.2  基本執(zhí)行環(huán)境概要	64
2.5.3  存儲(chǔ)器組織	66
2.5.4  基本的程序執(zhí)行寄存器	70
2.5.5  X87FPU結(jié)構(gòu)	79
第3章  IA-32指令系統(tǒng)	84
3.1  基本數(shù)據(jù)類(lèi)型	84
3.1.1  字、雙字、四字和雙四字的對(duì)齊	85
3.1.2  數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)類(lèi)型	85
3.1.3  指針數(shù)據(jù)類(lèi)型	87
3.1.4  位字段數(shù)據(jù)類(lèi)型	88
3.1.5  串?dāng)?shù)據(jù)類(lèi)型	88
3.2  IA-32的指令格式	88
3.3  IA-32指令的操作數(shù)尋址方式	89
3.3.1  立即數(shù)	89
3.3.2  寄存器操作數(shù)	89
3.3.3  存儲(chǔ)器操作數(shù)	90
3.3.4  I/O端口尋址	94
3.4  IA-32的通用指令	94
3.4.1  數(shù)據(jù)傳送指令	95
3.4.2  二進(jìn)制算術(shù)指令	103
3.4.3  十進(jìn)制算術(shù)指令	113
3.4.4  邏輯指令	116
3.4.5  移位和循環(huán)移位指令	119
3.4.6  位和字節(jié)指令	122
3.4.7  控制傳送指令	124
3.4.8  串指令	128
3.4.9  標(biāo)志控制操作	133
3.4.10  段寄存器指令	133
3.4.11  雜項(xiàng)指令	133
3.5  x87 FPU指令	134
3.5.1  數(shù)據(jù)傳送指令	134
3.5.2  基本算術(shù)指令	135
3.5.3  比較指令	136
3.5.4  超越指令	136
3.5.5  加載常數(shù)指令	137
3.5.6  x87FPU控制指令	137
第4章  匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)	138
4.1  匯編語(yǔ)言的格式	138
4.1.1  8086匯編語(yǔ)言程序的一個(gè)例子	138
4.1.2  8086匯編語(yǔ)言源程序的格式	139
4.2  語(yǔ)句行的構(gòu)成	139
4.2.1  標(biāo)記（Token）	140
4.2.2  符號(hào)（Symbol）	143
4.2.3  表達(dá)式（Expressions）	144
4.2.4  語(yǔ)句（Statements）	147
4.3  指示性語(yǔ)句（Directive statements）	147
4.3.1  符號(hào)定義語(yǔ)句	148
4.3.2  數(shù)據(jù)定義語(yǔ)句	148
4.3.3  段定義語(yǔ)句	155
4.3.4  過(guò)程定義語(yǔ)句	159
4.3.5  結(jié)束語(yǔ)句	160
4.4  指令語(yǔ)句	161
4.4.1  指令助記符	161
4.4.2  指令前綴	161
4.4.3  操作數(shù)尋址方式	162
4.4.4  串操作指令	163
4.5  匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及舉例	167
4.5.1  算術(shù)運(yùn)算程序設(shè)計(jì)（直線運(yùn)行程序）	167
4.5.2  分支程序設(shè)計(jì)	169
4.5.3  循環(huán)程序設(shè)計(jì)	170
4.5.4  字符串處理程序設(shè)計(jì)	172
4.5.5  碼轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)	176
4.5.6  有關(guān)I/O的DOS功能調(diào)用	181
4.5.7  宏匯編與條件匯編	185
第5章  處理器總線時(shí)序和系統(tǒng)總線	195
5.1  處理器總線	195
5.1.1  8086的引腳功能	195
5.1.2  Pentium的引腳	201
5.2  IA-32微處理器的工作狀態(tài)	204
5.3  處理器時(shí)序	205
5.3.1  8086的時(shí)序	205
5.3.2  Pentium處理器時(shí)序	213
5.4  系統(tǒng)總線	222
5.4.1  概述	223
5.4.2  PC總線	228
5.4.3  ISA總線	230
5.4.4  PCI總線	231
第6章  IA-32微處理器的工作方式	236
6.1  實(shí)地址方式	236
6.2  保護(hù)虛地址方式	237
6.2.1  保護(hù)方式下的尋址機(jī)制	237
6.2.2  全局描述符表和局部描述符表	238
6.2.3  描述符	239
6.2.4  選擇子	243
6.2.5  段描述符的高速緩沖寄存器	244
6.2.6  IA-32微處理器中的特權(quán)級(jí)	245
6.2.7  任務(wù)切換	254
6.3  虛擬8086方式	259
6.3.1  虛擬8086方式的特點(diǎn)	259
6.3.2  虛擬8086方式下的I/O位圖	261
6.3.3  進(jìn)入和離開(kāi)虛擬8086方式	263
6.3.4  虛擬8086方式的控制轉(zhuǎn)移	265
第7章  存儲(chǔ)器	267
7.1  半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類(lèi)	268
7.1.1  RAM的種類(lèi)	268
7.1.2  ROM的種類(lèi)	269
7.2   讀寫(xiě)存儲(chǔ)器RAM	270
7.2.1  基本存儲(chǔ)電路	270
7.2.2  RAM的結(jié)構(gòu)	271
7.2.3  RAM與CPU的連接	275
7.2.4  64K位動(dòng)態(tài)RAM存儲(chǔ)器	286
7.3  現(xiàn)代RAM	295
7.3.1  內(nèi)存條的構(gòu)成	295
7.3.2  擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器EDO DRAM	296
7.3.3  同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器SDRAM	297
7.3.4  突發(fā)存取的高速動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器Rambus DRAM	299
7.4  只讀存儲(chǔ)器（ROM）	300
7.4.1  掩模只讀存儲(chǔ)器	300
7.4.2  可擦除的可編程序的只讀存儲(chǔ)器EPROM	302
7.5  虛擬存儲(chǔ)器管理與IA-32微處理器的MMU單元	311
7.5.1  虛擬存儲(chǔ)器概念	311
7.5.2  Intel IA-32結(jié)構(gòu)微處理器的存儲(chǔ)管理單元	315
第8章  輸入和輸出	324
8.1  概述	324
8.1.1  輸入輸出的尋址方式	324
8.1.2  CPU與I/O設(shè)備之間的接口信息	325
8.1.3  CPU的輸入輸出時(shí)序	326
8.1.4  CPU與接口電路間數(shù)據(jù)傳送的形式	327
8.1.5  IBM PC與外設(shè)的接口與現(xiàn)代PC機(jī)的外設(shè)接口	327
8.2  CPU與外設(shè)數(shù)據(jù)傳送的方式	330
8.2.1  查詢(xún)傳送方式	330
8.2.2  中斷傳送方式	333
8.2.3  直接數(shù)據(jù)通道傳送（DMA）	334
8.3  DMA控制器	337
8.3.1  主要功能	337
8.3.2  8237的結(jié)構(gòu)	338
8.3.3  8237的工作周期	339
8.3.4  8237的引線	340
8.3.5  8237的工作方式	342
8.3.6  8237的寄存器組和編程	343
8.3.7  8237的時(shí)序	350
第9章  中斷	353
9.1  引言	353
9.1.1  為什么要用中斷	353
9.1.2  中斷源	353
9.1.3  中斷系統(tǒng)的功能	354
9.2  最簡(jiǎn)單的中斷情況	355
9.2.1  CPU響應(yīng)中斷的條件	355
9.2.2  CPU對(duì)中斷的響應(yīng)	357
9.3  中斷優(yōu)先權(quán)	358
9.3.1  用軟件確定中斷優(yōu)先權(quán)	358
9.3.2  硬件優(yōu)先權(quán)排隊(duì)電路	360
9.4  中斷控制器Intel 8259A	361
9.4.1  功能	361
9.4.2  結(jié)構(gòu)	362
9.4.3  8259A的引線	363
9.4.4  8259A的中斷順序	364
9.4.5  8259A的編程	366
9.4.6  8259A的工作方式	371
9.5  8086的中斷方式	375
9.5.1  外部中斷	375
9.5.2  內(nèi)部中斷	376
9.5.3  中斷向量表	377
9.5.4  8086中的中斷響應(yīng)和處理過(guò)程	377
9.6  IBM PC/XT的中斷結(jié)構(gòu)	379
9.6.1  中斷類(lèi)型	379
9.6.2  IBM PC/XT中系統(tǒng)保留的中斷	380
9.7  IA-32微處理器的中斷和異常	381
9.7.1  IA-32微處理器中的中斷	381
9.7.2  IA-32微處理器中的異常	382
9.7.3  中斷向量表	386
第10章  計(jì)數(shù)器和定時(shí)器電路Intel 8253/8254-PIT	387
10.1  概述	387
10.1.1  主要功能	387
10.1.2  8253-PIT的內(nèi)部結(jié)構(gòu)	388
10.1.3  8253-PIT的引線	389
10.2  8253-PIT的控制字	390
10.3  8253-PIT的工作方式	391
10.3.1  方式0—計(jì)完最后一個(gè)數(shù)時(shí)中斷	391
10.3.2  方式1—可編程序的單拍脈沖	392
10.3.3  方式2—速率發(fā)生器	393
10.3.4  方式3—方波速率發(fā)生器	394
10.3.5  方式4—軟件觸發(fā)選通	396
10.3.6  方式5—硬件觸發(fā)選通	397
10.3.7  8253-PIT工作方式小結(jié)	398
10.4  8253-PIT的編程	400
10.5  8254-PIT	401
第11章  并行接口芯片	403
11.1  可編程的并行輸入/輸出接口芯片8255A-5的結(jié)構(gòu)	403
11.2  方式選擇	405
11.2.1  “方式”選擇控制字	406
11.2.2  方式選擇舉例	406
11.2.3  按位置位/復(fù)位功能	409
11.3  方式0的功能	410
11.3.1  方式0的基本功能	410
11.3.2  方式0的時(shí)序	410
11.4  方式1的功能	414
11.4.1  主要功能	414
11.4.2  方式1輸入	415
11.4.3  方式1輸出	416
11.5  方式2的功能	418
11.5.1  主要功能	418
11.5.2  時(shí)序	419
11.5.3  方式控制字	420
11.6  8255A應(yīng)用舉例	421
第12章  串行通信及接口電路	424
12.1  串行通信	424
12.1.1  概述	424
12.1.2  串行接口標(biāo)準(zhǔn)EIA RS-232C接口	432
12.2  Intel 8251A可編程通信接口	434
12.2.1  8251的基本性能	434
12.2.2  8251的方框圖	435
12.2.3  接口信號(hào)	436
12.2.4  8251的編程	438
12.2.5  8251應(yīng)用舉例	441
第13章  數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換與模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換接口	445
13.1  模擬量輸入與輸出通道	445
13.1.1  模擬量輸入通道的組成	446
13.1.2  模擬量輸出通道的組成	446
13.2  數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換器	447
13.2.1  D/A轉(zhuǎn)換的基本原理	447
13.2.2  D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)	448
13.2.3  典型的D/A轉(zhuǎn)換器芯片	450
13.3  D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口	454
13.3.1  8位D/A轉(zhuǎn)換芯片與CPU的接口	454
13.3.2  12位D/A轉(zhuǎn)換芯片與CPU的接口	455
13.4  模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器	456
13.4.1  A/D轉(zhuǎn)換的基本原理	456
13.4.2  A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)	457
13.4.3  A/D轉(zhuǎn)換器與系統(tǒng)連接的問(wèn)題	459
13.4.4  典型的A/D轉(zhuǎn)換芯片	460
13.5  A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口	465
13.5.1  8位A/D轉(zhuǎn)換芯片與CPU的接口	465
13.5.2  12位A/D轉(zhuǎn)換芯片與CPU的接口	466
13.6  D/A、A/D轉(zhuǎn)換應(yīng)用舉例	467
13.6.1  D/A轉(zhuǎn)換舉例	467
13.6.2  A/D轉(zhuǎn)換舉例	468
第14章  人機(jī)接口	471
14.1  人機(jī)接口概述	471
14.1.1  人機(jī)交互設(shè)備	471
14.1.2  人機(jī)接口的功能	472
14.2  鍵盤(pán)與鍵盤(pán)接口	472
14.2.1  鍵開(kāi)關(guān)與鍵盤(pán)類(lèi)型	473
14.2.2  小型鍵盤(pán)接口	473
14.2.3  微型機(jī)鍵盤(pán)及鍵盤(pán)接口	474
14.3  其它輸入設(shè)備及接口	477
14.3.1  鼠標(biāo)器	478
14.3.2  掃描儀	480
14.4  顯示設(shè)備及接口	482
14.4.1  CRT顯示器及接口	483
14.4.2  LCD顯示器	490
14.4.3  視頻顯示標(biāo)準(zhǔn)	493
14.4.4  字母數(shù)字顯示器	494
14.5  打印機(jī)及接口	498
14.5.1  打印機(jī)概述	498
14.5.2  打印機(jī)的主要性能指標(biāo)	499
14.5.3  針式打印機(jī)工作原理	500
14.5.4  噴墨打印機(jī)工作原理	502
14.5.5  激光打印機(jī)工作原理	503
14.5.6  打印機(jī)接口	504
參考文獻(xiàn)	507

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