微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用

前言

　　微型計(jì)算機(jī)因體積小、重量輕、功耗低，并且結(jié)構(gòu)靈活、價(jià)格便宜、可靠性高等特點(diǎn)，在科學(xué)計(jì)算、信息處理、儀表儀器制造和家用電器等方面得到了廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)上，由于微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的使用，使得自動(dòng)化生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)質(zhì)量等都得到了巨大的提高。尤其是在儀器儀表行業(yè)中，微型計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為不可或缺的部分?！　　拔⑿陀?jì)算機(jī)原理及應(yīng)用”是開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)各種微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)和機(jī)電一體化系統(tǒng)等的基礎(chǔ)，是微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用的關(guān)鍵。本書是面向高等院校非計(jì)算機(jī)類專業(yè)的“微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用”、“微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)”、“微型計(jì)算機(jī)原理與匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”等課程的通用教材。本書主要以Intel 8086／8088 CPU為例，分析了微處理器的基本結(jié)構(gòu)、匯編指令、仔儲(chǔ)系統(tǒng)和輸入輸出接口技術(shù)等。以Intel 8086／8088為CPU的16位微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是最基奉最常用的微處理器，因此通過(guò)本書的學(xué)習(xí)可掌握其設(shè)計(jì)思想、芯片連接和信號(hào)關(guān)系等，對(duì)其他更高性能的微型計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用都有著非常好的借鑒作用。　　在編寫過(guò)程中，編者始終遵循深入淺出的原則，對(duì)概念作詳細(xì)闡述的同時(shí)，輔以較多的例子，以鞏固各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。書中例題豐富、形式多樣、循序漸進(jìn)、重點(diǎn)突出。對(duì)于非計(jì)算機(jī)類專業(yè)的讀者來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)“微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用”這門課程會(huì)感覺(jué)抽象、難以理解，因此本書在文字?jǐn)⑹錾狭η笸ㄋ滓锥Ｏ嘈磐ㄟ^(guò)本書的學(xué)習(xí)和相應(yīng)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，可以使讀者對(duì)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成和工作原理有一定的了解，具備一定的匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)能力，并能夠開(kāi)發(fā)具有簡(jiǎn)單外部設(shè)備的小型應(yīng)用系統(tǒng)?！　”緯?章由黃春英、周莉編寫，第2章由楊慶煊編寫，第3章由楊永、王永超編寫，第4章由向丹、林峰編寫，第5章由王曉軍、姚屏編寫，第6章由李玉忠、謝小榮編寫，第7章由黃四慶、姚宏編寫，附錄由楊慶煊編寫。全書由楊永、王曉軍、李玉忠主編，楊永負(fù)責(zé)統(tǒng)稿，徐偉教授主審?！　∮捎谟?jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展日新月異，新技術(shù)層出不窮，編者水平所限，書中不當(dāng)之處在所難免，敬請(qǐng)各位讀者和專家批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書是作者結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)編寫而成，以16位機(jī)為主講機(jī)型，對(duì)內(nèi)容作了精選，使本書更具系統(tǒng)性、實(shí)用性和先進(jìn)性。     本書主要內(nèi)容有：微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本原理、Intel8086/8088微處理器結(jié)構(gòu)與工作方式、Intel8086/8088指令系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言及程序設(shè)計(jì)，存儲(chǔ)器系統(tǒng)、常用輸入/輸出接口等。     本書敘述由淺入深，體系結(jié)構(gòu)合理，可以作為高等院校非計(jì)算機(jī)類專業(yè)的“微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用”、“微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)”、“微型計(jì)算機(jī)原理與匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”等相關(guān)課程的教學(xué)用書，也可供相關(guān)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論  　1.1 概述  　　1.1.1 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況  　　1.1.2 微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用  　　1.1.3 微型計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)  　1.2 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制及其轉(zhuǎn)換  　　1.2.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制  　　1.2.2 數(shù)制間的轉(zhuǎn)換  　1.3 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示方法  　　1.3.1 有符號(hào)數(shù)的表示方法  　　1.3.2 無(wú)符號(hào)數(shù)的表示方法  　　1.3.3 定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)  　1.4 二進(jìn)制編碼  　　1.4.1 BCD碼  　　1.4.2 英文字符表示方法——ASCII碼  　1.5 微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)  　　1.5.1 微型計(jì)算機(jī)的組成  　　1.5.2 微型計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程  第2章 Intel 8086/8088微處理器  　2.1 Intel 8086/8088微處理器基本結(jié)構(gòu)  　　2.1.1 微型計(jì)算機(jī)功能結(jié)構(gòu)  　　2.1.2 微型計(jì)算機(jī)寄存器結(jié)構(gòu)  　　2.1.3 微型計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)  　2.2 微處理器引腳及其功能  　　2.2.1 8086/8088微處理器引腳及其功能  　　2.2.2 8086/8088微處理器最小系統(tǒng)  　　2.2.3 8086/8088微處理器工作時(shí)序  　2.3 8086/8088尋址方式  　　2.3.1 立即尋址  　　2.3.2 直接尋址  　　2.3.3 寄存器尋址  　　2.3.4 寄存器間接尋址  　　2.3.5 寄存器相對(duì)尋址  　　2.3.6 基址-變址尋址  　　2.3.7 相對(duì)基址-變址尋址  　　2.3.8 隱含尋址  　2.4 指令系統(tǒng)  　　2.4.1 數(shù)據(jù)傳送指令  　　2.4.2 算術(shù)運(yùn)算指令  　　2.4.3 邏輯運(yùn)算和移位指令  　　2.4.4 串操作指令  　　2.4.5 程序控制指令  　　2.4.6 處理器控制指令  第3章 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)  　3.1 匯編語(yǔ)言源程序  　　3.1.1 匯編語(yǔ)言源程序的結(jié)構(gòu)  　　3.1.2 匯編語(yǔ)言語(yǔ)句類型及格式  　　3.1.3 操作數(shù)域（operand fields）  　3.2 偽指令  　　3.2.1 數(shù)據(jù)定義偽指令  　　3.2.2 符號(hào)定義偽指令  　　3.2.3 段定義偽指令  　　3.2.4 設(shè)定段寄存器偽指令  　　3.2.5 過(guò)程定義偽指令  　　3.2.6 宏命令偽指令  　　3.2.7 模塊定義與連接偽指令  　　3.2.8 匯編程序與C語(yǔ)言程序的連接  　3.3 DOS功能調(diào)用  　3.4 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基本技術(shù)  　　3.4.1 順序程序設(shè)計(jì)  　　3.4.2 分支程序設(shè)計(jì)  　　3.4.3 循環(huán)程序設(shè)計(jì)  　　3.4.4 子程序設(shè)計(jì)  第4章 存儲(chǔ)器系統(tǒng)  　4.1 概述  　　4.1.1 存儲(chǔ)器的基本概念  　　4.1.2 存儲(chǔ)器的分類  　　4.1.3 存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)  　　4.1.4 存儲(chǔ)器的讀寫系統(tǒng)  　4.2 隨機(jī)存儲(chǔ)器  　　4.2.1 靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）  　　4.2.2 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）  　4.3 只讀存儲(chǔ)器  　　4.3.1 掩膜ROM  　　4.3.2 可編程ROM（PROM）  　　4.3.3 可擦除、可編程ROM（EPROM）  　　4.3.4 電可擦除可編程ROM（EEPROM）  　　4.3.5 Flash存儲(chǔ)器  　4.4 存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)展  　　4.4.1 存儲(chǔ)器與CPU連接時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題  　　4.4.2 存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)展  　4.5 高速緩沖存儲(chǔ)器Cache  　4.6 虛擬存儲(chǔ)器  第5章 輸入輸出與中斷技術(shù)  　5.1 輸入輸出接口  　　5.1.1 概述  　　5.1.2 I/O接口的編址方式  　　5.1.3 I/O接口的數(shù)據(jù)的傳送方式  　5.2 簡(jiǎn)單I/O接口電路  　　5.2.1 接口電路的基本構(gòu)成  　　5.2.2 三態(tài)門接口  　　5.2.3 鎖存器接口  　5.3 簡(jiǎn)單I/O接口電路  　　5.3.1 無(wú)條件傳送  　　5.3.2 查詢傳送  　　5.3.3 中斷方式  　　5.3.4 直接存儲(chǔ)器存儲(chǔ)（DMA）方式  　　5.3.5 I/O處理機(jī)方式  　5.4 中斷技術(shù)  　　5.4.1 中斷的基本概念  　　5.4.2 中斷系統(tǒng)  　　5.4.3 可編程中斷控制器8259A  第6章 常用數(shù)字接口電路  　6.1 可編程并行輸入輸出接口8255A  　　6.1.1 并行通信和并行接口  　　6.1.2 A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)  　　6.1.3 A的外部引腳  　　6.1.4 A的控制字  　　6.1.5 A的工作方式  　　6.1.6 應(yīng)用實(shí)例  　6.2 可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8253  　　6.2.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)  　　6.2.2 編程命令和工作方式  　　6.2.3 應(yīng)用舉例  　6.3 可編程串行輸入輸出接口芯片8251A  　　6.3.1 串行通信基礎(chǔ)  　　6.3.2 可編程串口接口芯片8251A  第7章 模擬量的輸入輸出  　7.1 概述  　7.2 數(shù)/模（D/A）轉(zhuǎn)換器  　　7.2.1 D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理  　　7.2.2 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器芯片（DAC）及其接口技術(shù)  　7.3 模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器  　　7.3.1 A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理  　　7.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器芯片ADC0809  附錄A ASCII碼表  附錄B /8088指令簡(jiǎn)表  附錄C 、8088微機(jī)的中斷  附錄D BIOS軟中斷簡(jiǎn)要列表  參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　微型機(jī)的系統(tǒng)軟件（如操作系統(tǒng)）提供了很多供用戶調(diào)用的功能子程序，包括控制臺(tái)輸入輸出、基本硬件操作、文件管理、進(jìn)程管理等。它們?yōu)橛脩舻膮R編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)提供了方便。用戶可在自己的程序中直接調(diào)用這些功能，而無(wú)須再自己編寫相應(yīng)程序?！　∠到y(tǒng)軟件中提供的功能調(diào)用有兩種：一種是DOS（disk operation system）功能調(diào)用（又稱為高級(jí)調(diào)用），另一種為BIOS（basic input andoutput system）功能調(diào)用（又稱為低級(jí)調(diào)用）?！　IOS是IBM PC及PC／XT的基本.I／O系統(tǒng)，包括系統(tǒng)測(cè)試程序、初始化引導(dǎo)程序、一部分中斷向量裝入程序及外部設(shè)備的服務(wù)程序，這些程序固化在ROM中，獨(dú)立于任何操作系統(tǒng)，因此采用BIOS調(diào)用的程序可移植性差。　　DOS是IBM PC機(jī)的磁盤操作系統(tǒng)，負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)的所有資源，協(xié)調(diào)微機(jī)的操作，其中包括大量的可供用戶調(diào)用的服務(wù)程序，完成設(shè)備的管理及磁盤文件的管理。DOS所提供的程序不依賴于具體的硬件，因此使用DOS調(diào)用的程序可移植性好，但與BIOS調(diào)用相比執(zhí)行效率較低。一般情況，當(dāng)沒(méi)有特殊要求時(shí)，若DOS和BIOS提供的功能相同時(shí)，用戶應(yīng)選用.DOS調(diào)用，當(dāng)速度有要求時(shí)，可優(yōu)先考慮BIOS調(diào)用?！　OS和BIOS功能調(diào)用都可采用軟中斷指令“INT，n”來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，n為中斷調(diào)用類型號(hào)，其值為00～FFH。一般情況下，中斷號(hào)，n小于20I-I的調(diào)用是BIOS調(diào)用，21H以上是DOS調(diào)用。　　所謂軟中斷，是指以指令的方式產(chǎn)生中斷。CPU執(zhí)行該指令時(shí)，就如同響應(yīng)外部中斷方式一樣，同樣可轉(zhuǎn)入中斷處理程序，中斷處理程序結(jié)束后又返回到INT指令的下一條指令處。主要的DOS中斷調(diào)用見(jiàn)表3-7。

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