微機(jī)原理與接口技術(shù)

內(nèi)容概要

　　《21世紀(jì)大學(xué)本科計(jì)算機(jī)專業(yè)系列教材：微機(jī)原理與接口技術(shù)》全面而義系統(tǒng)地介紹了現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)的基本組成結(jié)構(gòu)、工作原理和典型接口技術(shù)，主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示形式、計(jì)算機(jī)／微型計(jì)算機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)、微處理器結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器及其接口、輸入輸出及DMA技術(shù)、中斷系統(tǒng)、串并行通信及其接口電路、模擬接口、總線技術(shù)、80x86/Pentium保護(hù)模式的概念與技術(shù)、高性能微處理器的先進(jìn)技術(shù)與典型結(jié)構(gòu)等。　　《21世紀(jì)大學(xué)本科計(jì)算機(jī)專業(yè)系列教材：微機(jī)原理與接口技術(shù)》內(nèi)容精練，層次清楚，實(shí)用性強(qiáng)；在注重講解基本概念的同時(shí)，也十分注意反映微型計(jì)算機(jī)發(fā)展中的新知識、新技術(shù)。《21世紀(jì)大學(xué)本科計(jì)算機(jī)專業(yè)系列教材：微機(jī)原理與接口技術(shù)》既可作為普通高等院校理工科各專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教材，也可作為自學(xué)考試和成人教育以及各類職業(yè)學(xué)校的教材。

作者簡介

王克義，1970年本科畢業(yè)予北京大學(xué)。畢業(yè)后留校任教至今。現(xiàn)為北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。長期從事計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)與科研工作。曾于1992-1993年在美國喬治·華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與電子工程系進(jìn)修(訪問學(xué)者)；參加多項(xiàng)國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目。榮獲北京大學(xué)科學(xué)研究成果獎(jiǎng)、國家教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。    作者熱愛并長期擔(dān)任第一線教學(xué)工作，“敬業(yè)、認(rèn)真”是同學(xué)和老師們對他教學(xué)工作的基本評價(jià)。認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度和良好的教學(xué)效果深受學(xué)生的歡迎和好評，先后被授予“北京市優(yōu)秀教師”、“北京大學(xué)優(yōu)秀教師”、“北京大學(xué)十佳教師”等榮譽(yù)稱號。    作者負(fù)責(zé)完成的主干基礎(chǔ)課建設(shè)項(xiàng)目獲北京大學(xué)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。承擔(dān)的《微機(jī)原理與接口技術(shù)教程》教材建設(shè)項(xiàng)目為北京高等教育精品教材立項(xiàng)項(xiàng)目，所編著的教材《微型計(jì)算機(jī)基本原理與應(yīng)用》獲國家教育部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。目前正在進(jìn)行兩項(xiàng)“十一五”國家級規(guī)劃教材建設(shè)項(xiàng)目。    作者曾任中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)體系結(jié)構(gòu)專委會(huì)委員，現(xiàn)擔(dān)任北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員、北京市高等教育自學(xué)考試委員會(huì)委員職務(wù)。    除教學(xué)和研究生指導(dǎo)工作外，作者致力于計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究工作。尤其關(guān)注高性能微處理器結(jié)構(gòu)的研究。    主要著作有：《數(shù)字邏輯》、《個(gè)人電腦的接口技術(shù)與外圍設(shè)備》、《電子技術(shù)與數(shù)字電路》、《微型計(jì)算機(jī)基本原理與應(yīng)用》、《80x86/Pentium處理器硬件、軟件及接口技術(shù)教程》、《微機(jī)原理與接口技術(shù)教程》等。

書籍目錄

第1章 數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示形式 1.1 機(jī)器數(shù)與真值 1.2 常見的機(jī)器數(shù)表示形式 1.2.1 原碼 1.2.2 補(bǔ)碼 1.2.3 反碼 1.2.4 原碼、補(bǔ)碼和反碼之間的轉(zhuǎn)換 1.2.5 移碼表示法 1.2.64種機(jī)器數(shù)表示形式的比較和小結(jié) 1.3 數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示 1.3.1 定點(diǎn)表示法 1.3.2 浮點(diǎn)表示法 1.4 二—十進(jìn)制編碼 1.4.1 二—十進(jìn)制編碼特點(diǎn) 1.4.28421碼 1.5 二進(jìn)制信息的計(jì)量單位 習(xí)題1 第2章 計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作過程 2.1 計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 2.1.1 馮?諾依曼計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu) 2.1.2 計(jì)算機(jī)的基本組成框圖及功能部件簡介 2.2 計(jì)算機(jī)的工作流程 2.2.1 指令與程序 2.2.2 計(jì)算機(jī)的基本工作流程 2.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 2.3.1 硬件與軟件 2.3.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 2.4 微型計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展 2.4.1 世界上第一個(gè)微處理器和微型計(jì)算機(jī)的誕生 2.4.2 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段 2.5 微型計(jì)算機(jī)的分類及主要技術(shù)指標(biāo) 2.5.1 微型計(jì)算機(jī)的分類 2.5.2 微型計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 2.6 微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)組成 2.6.1 微型計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu) 2.6.2 微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)組成 習(xí)題2 第3章 微處理器的編程結(jié)構(gòu) 3.1 微處理器的工作模式 3.1.1 實(shí)模式 3.1.2 保護(hù)模式 3.1.3 虛擬8086模式 3.2 微處理器的編程結(jié)構(gòu) 3.2.1 程序可見寄存器 3.2.280×86／Pentium處理器的寄存器模型 3.3 實(shí)模式下的存儲(chǔ)器尋址 3.3.1 實(shí)模式下的存儲(chǔ)器地址空間 3.3.2 存儲(chǔ)器分段技術(shù) 3.3.3 實(shí)模式下的存儲(chǔ)器尋址 3.3.4 堆棧 3.4 實(shí)模式I／O地址空間 習(xí)題3 第4章 尋址方式與指令系統(tǒng) 4.1 尋址方式 4.1.1 數(shù)據(jù)尋址方式 4.1.2 轉(zhuǎn)移地址尋址方式 4.2 指令編碼 4.2.1 指令編碼格式 4.2.2 指令編碼舉例 4.38086指令系統(tǒng) 4.3.1 數(shù)據(jù)傳送指令 4.3.2 算術(shù)運(yùn)算指令 4.3.3 邏輯運(yùn)算與移位指令 4.3.4 串操作指令 4.3.5 轉(zhuǎn)移指令 4.3.6 處理器控制指令 4.4 80286～Pentium指令系統(tǒng) 習(xí)題4 第5章 匯編語言的基本語法 5.1 匯編語言的特點(diǎn) 5.2 匯編語言程序結(jié)構(gòu)和基本語法 5.2.1 示例程序 5.2.2 基本概念 5.2.3 指令語句 5.2.4 偽指令語句 5.2.5 結(jié)構(gòu)與記錄 5.2.6 宏指令 5.2.7 簡化段定義 5.3 ROM BIOS中斷調(diào)用和DOS系統(tǒng)功能調(diào)用 5.3.1 ROM BIOS中斷調(diào)用 5.3.2 DOS系統(tǒng)功能調(diào)用 5.4 匯編語言程序的上機(jī)過程 5.4.1 .exe文件的上機(jī)過程 5.4.2 .com文件及其上機(jī)過程 習(xí)題5 第6章 匯編語言程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用 6.1 匯編語言程序設(shè)計(jì)的基本方法 6.1.1 程序設(shè)計(jì)的基本步驟 6.1.2 程序的基本結(jié)構(gòu)形式 6.1.3 子程序設(shè)計(jì) 6.2 匯編語言的編程應(yīng)用 6.2.1 I／O與通信 6.2.2 聲音與時(shí)鐘 6.2.3 樂曲程序 6.2.4 鍵盤I／O 6.2.5 鼠標(biāo)器編程 6.2.6 圖形顯示 6.3 Windows匯編語言程序設(shè)計(jì)簡介 6.3.1 Windows API函數(shù) 6.3.2 動(dòng)態(tài)鏈接庫 6.3.3 指令集選擇 6.3.4 工作模式選擇 6.3.5 函數(shù)的原型定義 6.3.6 Windows應(yīng)用程序的基本結(jié)構(gòu)框架 6.3.7 Win32匯編語言應(yīng)用程序?qū)嵗?6.3.8 MASM 32匯編與連接命令 6.4 高級匯編語言技術(shù) 6.4.1 條件匯編 6.4.2 庫的使用 6.4.3 匯編語言與高級語言的混合編程 習(xí)題6 第7章 微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部功能特性 7.1 微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 7.1.1 總線接口單元BIU 7.1.2 指令Cache與數(shù)據(jù)Cache 7.1.3 超標(biāo)量流水線結(jié)構(gòu) 7.1.4 動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移預(yù)測及轉(zhuǎn)移目標(biāo)緩沖器BTB 7.1.5 指令預(yù)取器和預(yù)取緩沖器 7.1.6 指令譯碼器 7.1.7 執(zhí)行單元EU 7.1.8 浮點(diǎn)處理單元FPU 7.1.9 控制單元CU 7.2 微處理器的外部功能特性 7.2.1 微處理器的外部引腳信號 7.2.2 微處理器的總線時(shí)序 習(xí)題7 第8章 I／O接口與DMA技術(shù) 8.1 I／O接口概述 8.1.1 I／O接口的基本功能 8.1.2 I／O接口的基本結(jié)構(gòu) 8.1.3 I／O端口的編址方式 8.1.4 I／O接口的地址分配 8.1.5 I／O接口的地址譯碼及片選信號的產(chǎn)生 8.1.6 I／O指令 8.2 I／O控制方式 8.2.1 程序控制方式 8.2.2 中斷控制方式 8.2.3 DMA方式 8.3 DMA接口技術(shù) 8.3.1 DMA控制器的基本功能 8.3.2 DMA控制器的一般結(jié)構(gòu) 8.3.3 DMA控制器的工作方式 8.3.4 DMA工作過程 8.3.5 可編程DMA控制器8237 習(xí)題8 …… 第9章 中斷系統(tǒng) 第10章 并行通信及其接口電路 第11章 串行通信及其接口電路 第12章 計(jì)數(shù)／定時(shí)技術(shù) 第13章 存儲(chǔ)器及其接口 第14章 模擬接口 第15章 總線技術(shù) 第16章 80×86／Pentium保護(hù)模式的概念與技術(shù) 第17章 高性能微處理器的先進(jìn)技術(shù)及典型結(jié)構(gòu) 附錄A 8086／8088指令編碼格式 附錄B DOS功能調(diào)用（INT 21H） 附錄C BIOS中斷調(diào)用 附錄D 調(diào)試程序DEBUG的使用 部分習(xí)題參考答案 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   最后，RESET輸入用來對80386 DX進(jìn)行硬件復(fù)位。例如，利用這個(gè)輸入可以使微型計(jì)算機(jī)在加電時(shí)被復(fù)位。RESET信號跳變到邏輯1，將初始化微處理器的內(nèi)部寄存器。當(dāng)它返回到邏輯0時(shí)，程序控制被轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)復(fù)位服務(wù)程序的入口處。該服務(wù)程序用來初始化其余的系統(tǒng)資源，如I／O端口、中斷標(biāo)志及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等。執(zhí)行80386 DX的診斷程序也是復(fù)位過程的一部分。它可以確保微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的有序啟動(dòng)。 4.DMA接口信號 由圖7.6可見，80386 DX的DMA（Direct Memory Access，直接存儲(chǔ)器訪問）接口只通過兩個(gè)信號實(shí)現(xiàn)：總線保持請求（HOLD）和總線保持響應(yīng)（HLDA）。 當(dāng)一個(gè)外部電路（如DMA控制器）希望掌握總線控制權(quán)時(shí)，它就通過將HOLD輸入信號變?yōu)檫壿?來通知當(dāng)前的總線主80386 DX。80386 DX如果同意放棄總線控制權(quán)（未在執(zhí)行帶LOCK前綴的指令），就在執(zhí)行完當(dāng)前總線周期后，使相關(guān)的總線輸出信號全部變?yōu)楦咦钁B(tài)（第三態(tài)），并通過將HLDA輸出信號變到邏輯1電平來通知外部電路它已交出了總線控制權(quán)。這樣就完成了“總線保持請求”和“總線保持響應(yīng)”的握手過程。80386 DX維持這種狀態(tài)直至“總線保持請求”信號撤銷（變?yōu)檫壿?），隨之80386 DX將“總線保持響應(yīng)”信號也變?yōu)檫壿?，并重新收回總線控制權(quán)。 5.協(xié)處理器接口信號 在圖7.6中可以看到，在80386 DX微處理器上提供了協(xié)處理器接口信號，以實(shí)現(xiàn)與80387 DX數(shù)值協(xié)處理器的接口。80387 DX不能獨(dú)立地形成經(jīng)數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳送。每當(dāng)80387 DX需要從存儲(chǔ)器讀或?qū)懖僮鲾?shù)時(shí)，它必須通知80386 DX來啟動(dòng)這個(gè)數(shù)據(jù)傳送過程。這是通過將80386 DX的“協(xié)處理器請求”（PEREQ）輸入信號變?yōu)檫壿?來實(shí)現(xiàn)的。

編輯推薦

《21世紀(jì)大學(xué)本科計(jì)算機(jī)專業(yè)系列教材:微機(jī)原理與接口技術(shù)》由王克義編著，屬于21世紀(jì)大學(xué)本科計(jì)算機(jī)專業(yè)系列教材。根據(jù)教育部“高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)規(guī)范”組織編寫，與美國ACM和IEEE CS Computing Curricula最新進(jìn)展同步，是北京市精品課程教材之一。

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