新編16/32位微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　本書以國內(nèi)外廣泛使用的13/32/64位微處理器及其系統(tǒng)為背景，以Intel8086/8088
16位機(jī)為基礎(chǔ)，追蹤Intel主流系列高性能微機(jī)的技術(shù)發(fā)展方向，全面、系統(tǒng)、深入地介紹了微機(jī)系統(tǒng)與運(yùn)算基礎(chǔ)知識(shí)，Intel8086/8088微處理器及其指令系統(tǒng)，80286、80386、80486與Pentium系列微處理器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其技術(shù)精髓，匯編語言程序設(shè)計(jì)，微機(jī)的存儲(chǔ)器，輸入/輸出與中斷，可編程芯片及通用I/O接口，現(xiàn)代主流微型計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展方向，重點(diǎn)介紹Pentium4系列以后的微處理器及其系統(tǒng)的一些最新技術(shù)。
　　
　　本書不僅適合從事微型計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)與科研工作的需要，而且，對(duì)深化計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)與教材的同步改革也進(jìn)行了深入研究與積極探索。
　　本書內(nèi)容先進(jìn)、結(jié)構(gòu)新穎、資料翔實(shí)、深入淺出、文筆流暢，便于教學(xué)與自學(xué)。它既可作為高等院校各專業(yè)微型計(jì)算機(jī)硬件的通用教材和成人高等教育的培訓(xùn)教材、自學(xué)讀本，也可供廣大科技工作者參考使用。

書籍目錄

第1章 微機(jī)系統(tǒng)導(dǎo)論
1.1 微機(jī)系統(tǒng)組成
1.1.1 幾個(gè)基本概念
l.1.2 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成
1.2 微機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1.3 微處理器組成
1.3.1 運(yùn)算器
l.3.2 控制器
1.3.3 內(nèi)部寄存器
1.4存儲(chǔ)器概述
l.4.1基本概念
l.4.2存儲(chǔ)器組成
1.4.3 讀/寫操作過程
1.5 微機(jī)工作過程
習(xí)題1
第2章 微機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)
2.1進(jìn)位記數(shù)制
2.1.1十進(jìn)制數(shù)
2.1.2二進(jìn)制數(shù)
2.1.3八進(jìn)制數(shù)?
2.1.4十六進(jìn)制教
2.2各種進(jìn)位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換
2.2.1　非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)
2.2.2十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制數(shù)　　’
2.2.3 八進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之問的轉(zhuǎn)換
2.2.4 十六進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換
2.3 二進(jìn)制編碼
2.3.l 二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制
2.3.2 字母與字符的編碼
2.4 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算
2.4.1 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算
2.4.2 二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算
2.5 數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示
2.5.1 定點(diǎn)表示
2.5.2 浮點(diǎn)表示
2 6帶符號(hào)數(shù)的表示法
2.6.1機(jī)器數(shù)與真值
2.6.2機(jī)器數(shù)的種類和表示方法
2.6.3補(bǔ)碼的加減法運(yùn)算
2.6.4溢出及其判斷方法
習(xí)題2
第3章 微處理器殛其系統(tǒng)　?。?br />3.I　8086／8088微處理器
3.1.1 8086／8088 CPU 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
3.1.2 8086／8088的寄存器結(jié)構(gòu)
3.1.3 總線周期
3.1.4 8086／8088的引腳信號(hào)和功能
3.2　8086／8088系統(tǒng)的最?。畲蠊ぷ鞣轿?br />3.2.1最小方式
3.2.2最大方式
3.3 8086／8088的存儲(chǔ)器
3.3.1存儲(chǔ)器組織
3.3.2存儲(chǔ)器的分段
3.3.3實(shí)際地址和邏輯地址
3.3.4堆棧
3.3.5“段加偏移”尋址機(jī)制允許重定位
3．4　8086／8088的指令系統(tǒng)
3.4.1指令系統(tǒng)的特點(diǎn)及指夸基本格式．
3.4.2尋址方式　　　 ．
3.4.3指令的分類
3.5 80x86微處理器
3.5.1 80286徽處理器
3.5.2 80386微處理囂
3.5.3 80486微處理器
……
第4章 匯編語言程序設(shè)計(jì)
第5章 微機(jī)的存儲(chǔ)器
第6章 輸入/輸出與中斷
第7章 可編程接口芯片及通用I/O接口
第8章 現(xiàn)代流微型計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展
附錄 A 8086/8088的指令格式
附錄 B 8086/8088指令系統(tǒng)表
附錄 C 8086~Pentium 系列微處理器的指令系統(tǒng)
附錄 D 調(diào)試軟件 DEBUG及調(diào)試方法

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   3.5.2 80386微處理器 80386是第一個(gè)全32位微處理器，簡稱I—32系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。它的數(shù)據(jù)總線和內(nèi)部數(shù)據(jù)通道，包括寄存器、ALU和內(nèi)部總線都是32位，能靈活處理8、16或32位3種數(shù)據(jù)類型，能提供32位的指令尋址能力和32位的外部總線接口單元。其32條地址總線，能尋址232字節(jié)（即4GB）的物理存儲(chǔ)空間；而在保護(hù)模式下利用虛擬存儲(chǔ)器，將能尋址246字節(jié)（即64TB，也叫太字節(jié)）虛擬存儲(chǔ)空間。80386的邏輯存儲(chǔ)器采用分段結(jié)構(gòu)，一個(gè)段最大可達(dá)4GB。其運(yùn)算速度比80286快3倍以上。 3.5.2.1 80386的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 80386在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了“一分為六”，如圖3.31所示。它主要由6個(gè)單元組成，即總線接口—單元(BudInterface Unit,BIU)；指令預(yù)取單元(Instruction Prefetch Unit,IPU)：指令譯碼單元(Instruction Decode Unit,IDU)；執(zhí)行單元(Execution Unit,EU)；段管理單元(Segment Unit,SU)；頁管理單元(Paging Unit,PU)。 總線接口單元(BIU)是80386和外界之間的高速接口，通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線負(fù)責(zé)與外部聯(lián)系，包括訪問存儲(chǔ)器和訪問I／O端口以及完成其他的功能。另外，總線接口單元還可以實(shí)現(xiàn)80386和80387協(xié)處理器之間的協(xié)調(diào)控制。 中央處理單(CPU)由指令預(yù)取單元(IPU)、指令譯碼單元(IDU)和執(zhí)行單元(EU)組成。其中，指令預(yù)取單元是一個(gè)16字節(jié)的指令預(yù)取隊(duì)列寄存器，當(dāng)總線空閑時(shí)，從存儲(chǔ)器中讀取的待執(zhí)行的指令代碼暫時(shí)存放到指令預(yù)取隊(duì)列。80386的指令平均長度為3.5字節(jié)（24位～28位），所以，指令預(yù)取隊(duì)列大約可以存放5條指令。 從理論上來講，程序員可編寫最大容量為246字節(jié)的程序。當(dāng)機(jī)器執(zhí)行命令時(shí)，必須要把即將執(zhí)行的程序或存取的數(shù)據(jù)從虛擬存儲(chǔ)器加載到物理存儲(chǔ)器上，也就是把程序和數(shù)據(jù)從虛擬地址空間轉(zhuǎn)換到物理地址空間（這種轉(zhuǎn)換稱為映射），程序才能運(yùn)行。而這種轉(zhuǎn)換或映射正是由存儲(chǔ)器管理部件(MMU)來完成的。 80386的存儲(chǔ)器管理部件(MMU)由分段單元和分頁單元兩部分組成。其中，分段單元的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)邏輯地址空間的管理，即把由指令指定的邏輯地址變換成線性地址。80386在運(yùn)行時(shí)，可以同時(shí)執(zhí)行多任務(wù)操作。對(duì)每個(gè)任務(wù)來說，可以擁有多達(dá)16KB段（即16384段），因?yàn)槊恳欢蔚淖畲罂臻g可達(dá)4GB（此值由32位的偏移地址值決定），所以80386可為每個(gè)任務(wù)提供64TB，即64太字節(jié)的虛擬存儲(chǔ)空間。而分頁單元提供了對(duì)物理地址空間的管理，它的功能是把由分段單元所產(chǎn)生的線性地址再換算成物理地址，并實(shí)現(xiàn)程序的重定位。有了物理地址后，總線接口單元就可以訪問存儲(chǔ)器或輸入／輸出端口。因此，80386正是通過MMU的分段單元和分頁單元實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)器的段、頁式管理。在實(shí)現(xiàn)段、頁式管理的過程中，就能將虛擬地址最終轉(zhuǎn)換為物理地址。

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