匯編語言與接口技術(shù)

前言

　  前言　  微機(jī)原理、匯編語言、接口技術(shù)是各個高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)或信息類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程。匯編語言的顯著特點(diǎn)是可以直接控制硬件并充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)硬件的功能，對于編寫高性能的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件具有不可忽視的作用；微機(jī)接口技術(shù)則側(cè)重計(jì)算機(jī)硬件的結(jié)構(gòu)和I/O系統(tǒng)的組成?！? 隨著高校教學(xué)改革的深入，將匯編語言與微機(jī)接口技術(shù)結(jié)合起來，作為一門計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)專業(yè)課程，已經(jīng)為許多高校所采用。為了滿足在新形勢下，計(jì)算機(jī)與信息類專業(yè)課程建設(shè)和教學(xué)內(nèi)容改革的需求，作者在多年承擔(dān)匯編語言、微機(jī)接口技術(shù)教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，編寫了本教材，將微機(jī)原理、匯編語言程序設(shè)計(jì)、微機(jī)接口技術(shù)融為一體，比較完整地介紹了微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以適合更多讀者的需求?！? 在前兩版教材的基礎(chǔ)上，本書內(nèi)容進(jìn)行了很大的調(diào)整和改進(jìn)，主要有以下幾點(diǎn)：　  1. 第1章作為整本書的概括和匯編語言與接口技術(shù)的基礎(chǔ)，把一些基本知識的支撐要點(diǎn)放在了這一章，如“接口基礎(chǔ)”、 "CPU與外設(shè)數(shù)據(jù)的傳輸控制方式”等。同時為了與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，本章增加了“系統(tǒng)總線”一節(jié)，使讀者對微型計(jì)算機(jī)的整體結(jié)構(gòu)有一個完整的認(rèn)識?！? 2. 第2章從8086/8088 CPU入手，首先詳細(xì)分析了16位微處理器的功能結(jié)構(gòu)、寄存器組、工作方式、總線操作及時序等。之后作為知識的提升，介紹了32位微處理器的結(jié)構(gòu)、寄存器組等相應(yīng)的知識點(diǎn)。這樣修改使教材層次分明、由淺入深，也符合讀者知識結(jié)構(gòu)構(gòu)成規(guī)律。　  3. 第3章和第4章作為匯編語言的部分，摒棄了前兩版教材中把16位和32位微處理器匯編語言混合編寫給讀者帶來的不便?？紤]到從8086到80386以上至Pentium 4，只有16位到32位的區(qū)別，其80%以上的指令完全相同，只是在80386以上的芯片中還有另外一種工作方式，即保護(hù)虛擬地址方式，從而增加了保護(hù)方式下的指令；自80486以上，因把數(shù)字協(xié)處理器也集成于CPU芯片，所以增加了數(shù)字協(xié)處理器指令。因此第3版教材以8086指令為主，然后介紹80386、80486及高級的匯編語言。這樣使讀者學(xué)習(xí)更容易上手。同時在講解匯編語言指令的時候，改進(jìn)了描述方式，即指令助記符→指令格式→指令功能→指令說明及注意事項(xiàng)→實(shí)例，這樣使讀者學(xué)習(xí)起來思路更清晰明了?！? 4. 修改“軟件接口技術(shù)”一章。從讀者的知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建出發(fā)，又考慮作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課的需要，這一章介紹應(yīng)用程序如何與操作系統(tǒng)進(jìn)行通信，即從用戶態(tài)到內(nèi)核態(tài)的接口。主要介紹從低級操作系統(tǒng)（如DOS）到高級操作系統(tǒng)（如Windows、Linux）接口的實(shí)現(xiàn)，即軟件接口技術(shù)。去掉了原來教材大量的煩瑣的編程方法和函數(shù)的介紹，從操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系及進(jìn)程的流向入手，使學(xué)生掌握用戶的應(yīng)用程序如何與系統(tǒng)打交道，為以后學(xué)生開發(fā)驅(qū)動程序及從事嵌入式開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！? 5. 增加“存儲器技術(shù)”一章。這一章的內(nèi)容，對于不同專業(yè)的學(xué)生，任課教師可以選擇講解?！? 6. 修改了第10章的內(nèi)容，在重點(diǎn)介紹USB和IEEE 1394接口概念和基本方法的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化了USB開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用?！? 7. 在匯編語言編程及接口應(yīng)用章節(jié)增加更多的工程應(yīng)用實(shí)例。使讀者更接近實(shí)際應(yīng)用，體現(xiàn)教材的實(shí)用性。　  8. 修改了第1版和第2版教材中難理解的概念，用更通俗易懂的語言來描述。修正了前兩版教材中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的筆誤?！? 全書共分10章，第1章和第2章是理論基礎(chǔ)部分，內(nèi)容包括微型計(jì)算機(jī)的概述，接口技術(shù)及數(shù)據(jù)傳輸控制方式、系統(tǒng)總線、80x86微處理器原理。第3章和第4章是匯編語言部分，內(nèi)容主要包括80x86的指令系統(tǒng)、尋址方式、匯編語言程序設(shè)計(jì)。第5章是軟件接口技術(shù)，主要介紹了DOS下的接口調(diào)用技術(shù)和Windows和Linux環(huán)境下的接口調(diào)用方式。第6章主要介紹存儲器基本概念，存儲器基本單元的構(gòu)建、由存儲單元構(gòu)成存儲陣列進(jìn)而構(gòu)成存儲器的方法以及存儲器容量的擴(kuò)展方法。介紹了cache緩沖存儲技術(shù)，以及80x86的存儲器組織。第7章是串并行接口技術(shù)，主要內(nèi)容包括定時/計(jì)數(shù)器、串并行接口的基本原理及實(shí)際應(yīng)用。第8章是中斷和DMA技術(shù)，主要內(nèi)容包括中斷和DMA的原理、中斷控制器和DMA控制器及其應(yīng)用。第9章是模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)，主要包括A/D和D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)及典型的芯片應(yīng)用。第10章是高速串行總線，介紹了最新的高速串行接口USB和IEEE 1394.　  本書第1版由王讓定、陳金兒、葉富樂、史旭華共同編寫，其中第1、2章由史旭華執(zhí)筆，第3、4章由葉富樂執(zhí)筆，第5章由王讓定執(zhí)筆，其余各章由陳金兒執(zhí)筆，王讓定教授負(fù)責(zé)了全書的統(tǒng)稿。本書第2版的修訂由參加課程建設(shè)的朱瑩老師執(zhí)筆，王讓定教授負(fù)責(zé)了全書的統(tǒng)稿?！? 通過幾年的教學(xué)實(shí)踐，根據(jù)國內(nèi)相關(guān)教師的建議，在原第1版和第2版的基礎(chǔ)上，在本書作者和相關(guān)老師的共同參與下，全面修訂了本書內(nèi)容。其中第1、2、4、5、7、8、9章由王讓定教授和朱瑩老師執(zhí)筆修訂，第3章由石守東老師執(zhí)筆，第6章由王讓定教授執(zhí)筆，第10章由錢江波老師執(zhí)筆，王讓定教授負(fù)責(zé)了全書的統(tǒng)稿。　  本書的出版凝聚了許多同行的智慧和心血，非常感謝課程建設(shè)前期中付出心血的陳金兒老師、葉富樂老師和史旭華老師，感謝清華大學(xué)出版社張民編輯。本書的出版得到了寧波大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)國家特色專業(yè)的支持，得到了浙江省高校重點(diǎn)教材建設(shè)項(xiàng)目（ZJB 2009074）的支持，也得到了寧波市服務(wù)型重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)的支持，在此一并表示感謝?！? 本書配套了與本教材相對應(yīng)的教學(xué)PPT光盤，讀者可登錄清華大學(xué)出版社網(wǎng)站下載。另外，在本書第2版出版時，由清華大學(xué)出版社出版了與本書相配套的教學(xué)輔助教材《匯編語言與接口技術(shù)習(xí)題匯編與精解》。該輔助教材仍然適用于本書。　  由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，新的理論和技術(shù)層出不窮，本書難以囊括計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新發(fā)展變化。書中難免有錯誤和不妥之處，懇請同行和讀者不吝批評指正。歡迎讀者，尤其是采用本書的教師和學(xué)生，共同探討相關(guān)教學(xué)內(nèi)容改革、教材內(nèi)容建設(shè)以及教學(xué)方法等問題。　  歡迎采用本書的教師和學(xué)生與作者聯(lián)系，共同探討相關(guān)問題　  編 者2010年10月

內(nèi)容概要

　　《匯編語言與接口技術(shù)(第3版)》將微機(jī)原理、匯編語言、微機(jī)接口技術(shù)有機(jī)地融為一體，除了按傳統(tǒng)硬件接口的方式組織教材中的接口技術(shù)內(nèi)容外，還引入了軟件接口技術(shù)，以提高學(xué)習(xí)者的軟硬件應(yīng)用能力?！秴R編語言與接口技術(shù)(第3版)》以8086/8088為主介紹微處理器的結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)等，兼顧80386、80486的相關(guān)內(nèi)容。在匯編語言方面以masm
6.0為主，同時介紹了與masm
5.x的區(qū)別，詳細(xì)講解了基于80x86的匯編程序設(shè)計(jì)方法。書中在介紹傳統(tǒng)的接口技術(shù)(并行、串行、定時、dma、中斷、模/數(shù)及數(shù)/模)之前，專門安排一章講解軟件接口技術(shù)，重點(diǎn)介紹dos、windows和linux環(huán)境下的接口調(diào)用技術(shù)，以拓寬學(xué)生的知識視野?？紤]到信息類相關(guān)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，本書專門增加了一章來介紹存儲器技術(shù)，同時，在本書的第10章，介紹了最新的高速串行接口usb和ieee
1394?！秴R編語言與接口技術(shù)(第3版)》條理清楚、深入淺出，有豐富的實(shí)例，便于自學(xué)。
　　《匯編語言與接口技術(shù)(第3版)》力求既適合課堂教學(xué)，又能緊跟最新技術(shù)，拓寬學(xué)生的知識面?！秴R編語言與接口技術(shù)(第3版)》可以作為高等學(xué)校本科信息類相關(guān)專業(yè)或計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的教材或參考書，也可以供廣大工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 微型計(jì)算機(jī)概述
 1.1 微型計(jì)算機(jī)的概念
 1.2 微處理器的產(chǎn)生和發(fā)展
 1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成
 1.4 接口基礎(chǔ)
 1.5 cpu與外設(shè)數(shù)據(jù)的傳輸控制方式
 1.6 系統(tǒng)總線
 小結(jié)
 習(xí)題
第2章 80x86微處理器
 2.1 8086/8088微處理器
 2.2 32位微處理器
 2.3 80x86中斷系統(tǒng)
 2.4 pentium的主要特點(diǎn)
 小結(jié)
 習(xí)題
第3章 80x86指令系統(tǒng)和尋址方式
 3.1 8086指令系統(tǒng)概述
 3.2 8086的尋址方式和指令系統(tǒng)
 3.3 80386的尋址方式和指令系統(tǒng)
 3.4 80486/pentium微處理器新增指令
 小結(jié)
 習(xí)題
第4章 80x86匯編語言程序設(shè)計(jì)
 4.1 masm宏匯編語句結(jié)構(gòu)以及開發(fā)過程
 4.2 masm匯編語言表達(dá)式、運(yùn)算符
 4.3 程序段的定義和屬性
 4.4 復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
 4.5 宏匯編
 4.6 基本匯編語言程序設(shè)計(jì)
 4.7 子程序設(shè)計(jì)
 4.8 高級匯編語言程序設(shè)計(jì)
 小結(jié)
 習(xí)題
第5章 軟件接口技術(shù)
第6章 存儲器技術(shù)
第7章 串并行接口技術(shù)
第8章 中斷和dma技術(shù)
第9章 模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換
第10章 高速串行總線
附錄a ascii碼字符表及控制符號的定義
附錄b dos系統(tǒng)功能調(diào)用一覽表
附錄c bios中斷
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：（2）解釋程序。其功能是把用某種程序設(shè)計(jì)語言編寫的源程序翻譯成機(jī)器語言的目標(biāo)程序，并且本著翻譯一句就執(zhí)行一句的準(zhǔn)則，做到邊解釋邊執(zhí)行。（3）編譯程序。能把用高級語言編寫的源程序翻譯成為機(jī)器語言的目標(biāo)程序。編譯程。序也需經(jīng)服務(wù)程序的加工才能得到可執(zhí)行的程序。4）服務(wù)程序用匯編程序和程序設(shè)計(jì)語言編好程序后，需要對程序進(jìn)行編輯、連接、調(diào)試并將程序裝配到計(jì)算機(jī)中去執(zhí)行，在此過程中，還需要一些其他輔助程序，這類輔助程序統(tǒng)稱為服務(wù)程序。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)常用的服務(wù)程序有：文本編輯程序、連接程序、定位程序、調(diào)試程序和排錯程序。2.程序設(shè)計(jì)語言程序設(shè)計(jì)語言是指用來編寫程序的語言，是人和計(jì)算機(jī)之間交換信息所用的一種工具，又稱編程環(huán)境。程序設(shè)計(jì)語言通?？煞譃闄C(jī)器語言、匯編語言和高級語言三類。1）機(jī)器語言機(jī)器語言是能夠直接被計(jì)算機(jī)識別和執(zhí)行的語言。計(jì)算機(jī)中傳送的信息是一種用O和l表示的二進(jìn)制代碼，因此，機(jī)器語言程序就是用二進(jìn)制代碼編寫的代碼序列。由于每種微型計(jì)算機(jī)使用的CPU不同（因每種CPU都有自己的指令系統(tǒng)），所以使用的機(jī)器語言也就不相同。用機(jī)器語言編寫程序，優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算機(jī)能直接識別，不需要中間處理環(huán)節(jié)，缺點(diǎn)是直觀性差、煩瑣、容易出錯，對不同CPU的機(jī)器也沒有通用性等。機(jī)器語言因難于交流，在實(shí)際應(yīng)用中很不方便，很少直接采用。2）匯編語言為了克服機(jī)器語言的缺點(diǎn)，人們想出一種辦法——用一種能夠幫助記憶的符號，即用英語單詞或縮寫符來表示機(jī)器語言的指令，并稱這種用助記符表示的機(jī)器語言為匯編語言。由于匯編語言程序是用這種幫助記憶的符號指令匯集而成的，因此，程序比較直觀，從而易記憶、易檢查、便于交流。但是，用助記符指令編寫的匯編語言程序（稱源程序），計(jì)算機(jī)無法識別，’這就要求將匯編語言源程序翻譯成與之對應(yīng)的機(jī)器語言程序（稱目標(biāo)程序）后，計(jì)算機(jī)才能執(zhí)行。擔(dān)任翻譯加工的系統(tǒng)軟件稱為匯編程序。沒有匯編程序的機(jī)器，對源程序的翻譯可由人工來進(jìn)行，這種翻譯稱為“手編”或手工仿真，也可在有相同CPU并配有匯編程序的另外機(jī)器上去翻譯成目標(biāo)程序。由于匯編語言的符號指令與機(jī)器代碼是一一對應(yīng)的，從執(zhí)行的時間和占用的存儲空間來看，它和機(jī)器語言一樣是高效率的，同時也隨所用的cPU不同而異的。機(jī)器語言和匯編語言都是面向機(jī)器的，故稱之為初級語言。使用它便于利用計(jì)算機(jī)的所有硬件特性，是一種能直接控制硬件、實(shí)時性能強(qiáng)的語言。

編輯推薦

《匯編語言與接口技術(shù)(第3版)》是高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)教材精選?計(jì)算機(jī)硬件,普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材之一。

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