Intel8086-Pentium4后系列微機原理與接口技術(shù)

前言

從20世紀70年代末、80年代初開始，我國的高等院校開始面向各個專業(yè)的全體大學生開展計算機教育。特別是面向非計算機專業(yè)學生的計算機基礎教育，牽涉的專業(yè)面廣、人數(shù)眾多，影響深遠。高校開展計算機基礎教育的狀況將直接影響我國各行各業(yè)、各個領域中計算機應用的發(fā)展水平。這是一項意義重大而且大有可為的工作，應該引起各方面的充分重視。20多年來，全國高等院校計算機基礎教育研究會和全國高校從事計算機基礎教育的老師始終不渝地在這片未被開墾的土地上辛勤工作，深入探索，努力開拓，積累了豐富的經(jīng)驗，初步形成了一套行之有效的課程體系和教學理念。20年來高等院校計算機基礎教育的發(fā)展經(jīng)歷了3個階段：20世紀80年代是初創(chuàng)階段，帶有掃盲的性質(zhì)，多數(shù)學校只開設一門入門課程：20世紀90年代是規(guī)范階段，在全國范圍內(nèi)形成了按3個層次進行教學的課程體系，教學的廣度和深度都有所發(fā)展；進入21世紀，開始了深化提高的第3階段，需要在原有基礎上再上一個新臺階。在計算機基礎教育的新階段，要充分認識到計算機基礎教育面臨的挑戰(zhàn)。（1）在世界范圍內(nèi)信息技術(shù)以空前的速度迅猛發(fā)展，新的技術(shù)和新的方法層出不窮，要求高等院校計算機基礎教育必須跟上信息技術(shù)發(fā)展的潮流，大力更新教學內(nèi)容，用信息技術(shù)的新成就武裝當今的大學生。（2）我國國民經(jīng)濟現(xiàn)在處于持續(xù)快速穩(wěn)定發(fā)展階段，需要大力發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)，加快經(jīng)濟與社會信息化的進程，這就迫切需要大批既熟悉本領域業(yè)務，又能熟練使用計算機，并能將信息技術(shù)應用于本領域的新型專門人才。因此需要大力提高高校計算機基礎教育的水平，培養(yǎng)出數(shù)以百萬計的計算機應用人才。（3）從21世紀初開始，信息技術(shù)教育在我國中小學中全面開展，計算機教育的起點從大學下移到中小學。水漲船高，這樣也為提高大學的計算機教育水平創(chuàng)造了十分有利的條件。

內(nèi)容概要

　　《Intel 8086-Pentium 4后系列微機原理與接口技術(shù)》以Intel微處理器系列（從8086到Pentium 4后）為背景，追蹤高性能微型計算機的技術(shù)發(fā)展方向，抓住關鍵技術(shù)，全面、系統(tǒng)而又深入地介紹微機原理與接口技術(shù)，重點討論微機系統(tǒng)組成、工作過程與運算基礎，微處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與技術(shù)（流水線及超流水線技術(shù)、指令預取技術(shù)、超標量技術(shù)、動態(tài)分支轉(zhuǎn)移預測技術(shù)），指令系統(tǒng)與新指令集，匯編語言程序設計基礎，存儲系統(tǒng)（存儲管理技術(shù)、虛擬存儲技術(shù)以及cache技術(shù)），浮點部件及其流水線技術(shù)，總線技術(shù)及其3次變革，主板（基本結(jié)構(gòu)、芯片組和BIOS） ， 輸入輸出控制技術(shù)，接口技術(shù)（并行接口、串行接口以及通用I/O接口），數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換，常用外部設備?！　　禝ntel 8086-Pentium 4后系列微機原理與接口技術(shù)》內(nèi)容豐富、結(jié)構(gòu)合理、深入淺出、文字流暢、條理分明、實用性強、選材精細而且教學方法好，既可以作為高等院校非計算機專業(yè)的教材，也可以作為成人教育的培訓教材與科技工作者的參考用書。

書籍目錄

第1章 微機系統(tǒng)概述1.1 微機技術(shù)的發(fā)展1.2 微機系統(tǒng)的組成1.2.1 硬件系統(tǒng)1.2.2 軟件系統(tǒng)1.3 微機硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 微處理器結(jié)構(gòu)模型的組成1.5 存儲器的組成與讀寫操作1.6 微機的工作過程1.7 微機的主要性能指標1.7.1 主板的性能指標1.7.2 CPU的性能指標1.7.3 總線的性能指標1.8 微機的運算基礎1.8.1 進位記數(shù)制1.8.2 各種進位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換1.8.3 二進制編碼1.8.4 二進制數(shù)的運算1.8.5 二進制數(shù)的邏輯運算1.9 數(shù)的定點與浮點表示1.10 帶符號數(shù)的表示法1.10.1 機器數(shù)與真值1.10.2 機器數(shù)的種類和表示方法1.10.3 補碼的加減法運算1.10.4 溢出及其判斷方法習題第2章 微處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與技術(shù)2.1 CISC與RISC技術(shù)2.1.1 CISC2.1.2 RISC2.2 典型的16位微處理器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.2.1 8086/8088 CPU的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)2.2.2 8086/8088 CPU的寄存器結(jié)構(gòu)2.2.3 總線周期的概念2.2.4 8086/8088的引腳信號和功能 2.3 8086/8088系統(tǒng)的最小/最大工作方式2.3.1 最小方式2.3.2 最大方式2.4 8086/8088的存儲器與I/O組織2.4.1 存儲器組織2.4.2 存儲器的分段2.4.3 實際地址和邏輯地址2.4.4 堆棧2.4.5 “段加偏移”尋址機制允許重定位2.4.6 I/O組織2.5 80x86微處理器2.5.1 80286微處理器2.5.2 80386微處理器2.5.3 80486微處理器2.6 Pentium微處理器2.7 Pentium系列及相關技術(shù)的發(fā)展2.7.1 Pentium II微處理器(PII或奔騰II)2.7.2 Pentium III(PIII或奔騰III)2.7.3 Pentium 4 CPU簡介2.7.4 CPU的性能指標2.8 多處理器計算機系統(tǒng)概述2.8.1 多處理器系統(tǒng)的基本概念2.8.2 多處理器系統(tǒng)的特點2.8.3 多機系統(tǒng)的基本組成2.9 嵌入式計算機系統(tǒng)的應用與發(fā)展2.9.1 嵌入式計算機系統(tǒng)概述2.9.2 嵌入式計算機體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展2.9.3 自主計算的MPP體系結(jié)構(gòu)2.9.4 自然計算的MPP體系結(jié)構(gòu)習題2第3章 微處理器的指令系統(tǒng)3.1 8086／8088的尋址方式3.1.1 數(shù)據(jù)尋址方式3.1.2 程序存儲器尋址方式3.1.3 堆棧存儲器尋址方式3.1.4 其他尋址方式3.2 數(shù)據(jù)傳送類指令3.2.1 通用數(shù)據(jù)傳送指令3.2.2 目標地址傳送指令3.2.3 標志位傳送指令3.2.4 I／O數(shù)據(jù)傳送指令3.3 算術(shù)運算類指令3.3.1 加法指令3.3.2 減法指令3.3.3 乘法指令3.3.4 除法指令3.3.5 十進制調(diào)整指令3.4 邏輯運算和移位循環(huán)類指令3.5 串操作類指令3.6 程序控制指令3.6.1 無條件轉(zhuǎn)移指令3.6.2 條件轉(zhuǎn)移指令3.6.3 循環(huán)控制指令3.6.4 中斷指令3.7 處理器控制類指令3.8 CPU指令集習題3第4章 匯編語言程序設計4.1 程序設計語言概述4.2 8086／8088匯編源程序4.2.1 8086／8088匯編源程序?qū)嵗?.2.2 8086／8088匯編語言語句的類型及格式4.3 8086／8088匯編語言的數(shù)據(jù)項與表達式4.3.1 常量4.3.2 變量4.3.3 標號4.3.4 表達式和運算符4.4 8086／8088匯編語言的偽指令4.4.1 數(shù)據(jù)定義偽指令4.4.2 符號定義偽指令4.4.3 段定義偽指令4.4.4 過程定義偽指令4.5 8086／8088匯編語言程序設計基本方法4.5.1 順序結(jié)構(gòu)程序4.5.2 分支結(jié)構(gòu)程序4.5.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序4.5.4 DOS及BIOS中斷調(diào)用習題4第5章 存儲器系統(tǒng)5.1 存儲器的分類與組成5.1.1 半導體存儲器的分類5.1.2 半導體存儲器的組成5.2 隨機存取存儲器5.2.1 靜態(tài)隨機存取存儲器5.2.2 動態(tài)隨機存取存儲器5.3 只讀存儲器5.3.1 只讀存儲器存儲信息的原理和組成5.3.2 只讀存儲器的分類5.3.3 常用ROM芯片舉例5.4 存儲器的擴充及其與CPU的連接5.4.1 存儲器的擴充5.4.2 存儲器與CPU的連接5.4.3 存儲器與CPU連接應注意的一些問題5.5 內(nèi)存條技術(shù)的發(fā)展5.6 硬盤存儲器5.6.1 硬盤的組成5.6.2 硬盤的分類5.6.3 硬盤的幾個主要參數(shù)5.7 光盤驅(qū)動器5.8 存儲器系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)5.9 存儲管理概述5.9.1 虛擬存儲管理5.9.2 80386／80486的cache技術(shù)5.9.3 Pentium的cache技術(shù)……第6章 浮點部件第7章 微機總線應用技術(shù)第8章 微型計算機的主板第9章 輸入輸出控制技術(shù)第10章 接口技術(shù)第12章 常用外部設備附錄A 8086/8088的指令格式附錄B 80286～Pentium系列微處理器的指令系統(tǒng)附錄C 調(diào)試軟件DEBUG及調(diào)試方法部分習題答案參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：2.運算速度運算速度是微機性能的綜合表現(xiàn)，它是指微處理器執(zhí)行指令的速率。由于執(zhí)行不同的指令所需的時間不同，這就產(chǎn)生了如何計算速度的問題。目前，在微機中較常用的方法是直接給出每條指令的實際執(zhí)行時間和機器的主頻。CPU的速度以MIPS（Million Instruction Per Second）為單位，它是CPU執(zhí)行速度的一種度量方式，表示CPU在1秒內(nèi)可執(zhí)行多少百萬條指令。但由于每條指令執(zhí)行的時間各不相同，所以，MIPS并非定值。例如，8086 CPU執(zhí)行指令的最短時間為400ns，速度為0.4－1.3MIPS；而PentiumⅢ的執(zhí)行速度為300MIPS以上，Pentium 4的執(zhí)行速度高達700MIPS。3.內(nèi)存總線速度如前所述，CPU處理的數(shù)據(jù)來自主存儲器，而主存儲器指的就是內(nèi)存。一般，放在外存（磁盤或者各種存儲介質(zhì)）上面的數(shù)據(jù)都要先轉(zhuǎn)存到內(nèi)存，再取入CPU進行處理。所以，CPU與內(nèi)存之間速度的匹配對整個系統(tǒng)性能就顯得非常重要。由于內(nèi)存和CPU之間的運行速度或多或少會有差異，因此，便設置了二級緩存，用來協(xié)調(diào)兩者之間的差異，而內(nèi)存總線速度（Memory-Bus Speed）就是指CPU與二級（L2）高速緩存（cache）和內(nèi)存之間的通信速度。4.擴展總線速度在主板上有一些用于擴展微機功能的插槽，它們可以用來插接各種板卡，如顯卡、聲卡、Modem卡和網(wǎng)卡等，這些插槽就稱為擴展槽。目前使用的板卡擴展槽主要有PCI插槽和AGP插槽等。PCI插槽用于插接PCI總線的板卡，一般為白色的插槽，根據(jù)主板的不同，一般有3—5個PCI插槽。AGP插槽是Intel公司開發(fā)的一種圖形加速接口，專門用來安裝AGP顯卡，速度比普通的PCI顯卡要快許多。ACP插槽一般是褐色的插槽，長度比PCI插槽短一些。每塊主板只有一個AGP插槽，而一些集成了顯卡的主板上則沒有AGP的插槽。在一些新型主板上，還有PCI-E插槽。

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