微型計算機組成與接口技術

前言

由于計算機技術的飛速發(fā)展，微型計算機的應用越來越廣泛。微型計算機組成與接口技術是設計和開發(fā)各種微機應用系統(tǒng)的基礎，是微型計算機應用的關鍵。微型計算機的應用要求設計者不僅應具備微型計算機硬件、 軟件方面的基本知識， 還應該具有較強的接口分析設計能力。 “微型計算機組成與接口技術”是高等職業(yè)教育計算機及其應用專業(yè)的一門主干課程，也是該專業(yè)高等技術應用性人才必須掌握的一門專業(yè)技術。本書以當前應用極為廣泛的PC系列微機及其接口為背景， 從系統(tǒng)角度出發(fā)， 在講清基本概念的基礎上體現(xiàn)實際應用的特點，為微機的各種應用提供接口設計的基本方法和使用技巧。在內容的安排上，以夠用為度，難度適中，并給出例子說明接口的設計方法和應用，讓讀者能比較容易地掌握接口的基本內容。本書強調基本概念，注重實際應用。 本書共9章，介紹了計算機的基本概念、基本組成、工作原理以及計算機的常用接口方法和技術等內容。第1章，介紹計算機的基本知識和計算機的基本組成結構；第2章介紹不同檔次的微處理器， 使學生對微處理器的發(fā)展特點有一個全面整體的認識；第3章介紹尋址方式和指令系統(tǒng)，使學生在掌握硬件結構的基礎上能進行簡單程序設計；第4章介紹計算機的重要部件存儲器；第5章介紹總線的基本知識以及微型計算機中的總線結構；第6章介紹計算機中的輸入/輸出傳送方式和中斷技術；第7章介紹微機接口技術；第8章介紹人-機接口；第9章綜合前面所學知識，介紹微型計算機的動態(tài)工作過程。 本書的特點是從實際出發(fā)，講解循序漸進、講解通俗易懂，考慮到高職教育的知識層次，并結合當前計算機發(fā)展的實際，內容實用。 本書由常州信息職業(yè)技術學院趙佩華（第1、2、3、4、5章）、眭碧霞（第6、7、8、9章）編寫。西安電子科技大學李伯成教授審閱了本書，提出了許多寶貴的意見和建議。在教材編寫過程中得到西安電子科技大學出版社的大力支持，西安電子科技大學出版社馬樂惠編輯為本書提出了許多具體的建議，在此表示深深的謝意。

內容概要

《微型計算機原理與接口技術》系統(tǒng)介紹了微型計算機的基本組成、微機接口原理及其實現(xiàn)方法，主要介紹計算機的基本概念、基本組成、工作原理以及計算機的常用典型接口芯片及其接口技術。 全書分9章。第1章計算機基礎知識，第2章典型微處理器，第3章指令系統(tǒng)，第4章存儲器，第5章總線，第6章輸入/輸出和中斷技術，第7章微機接口技術，第8章人機接口和第9章微型計算機動態(tài)工作過程實例。 
《微型計算機原理與接口技術》內容翔實，概念清楚，實例豐富，每章都配有一定的思考與練習題?！段⑿陀嬎銠C原理與接口技術》既可作為高職高專院校計算機專業(yè)教材，也可作為從事微型計算機應用系統(tǒng)設計和開發(fā)人員的參考書。

書籍目錄

第1章 計算機基礎知識 1.1 計算機的發(fā)展 1.1.1 計算機概述 1.1.2 微型計算機的發(fā)展 1.1.3 微型計算機的特點 1.1.4 微型計算機的檔次 1.2 信息的數字化 1.2.1 數據、信息、媒體、多媒體 1.2.2 數值數據信息的表示 1.2.3 非數值數據信息的表示 1.3 微型計算機系統(tǒng)結構 1.3.1 微型計算機的硬件系統(tǒng) 1.3.2 微型計算機軟件系統(tǒng) 1.3.3 微型計算機的性能指標 1.3.4 微型計算機發(fā)展新技術 本章小結 思考與練習 第2章 典型微處理器 2.1 微處理器的基本結構 2.2 8088/8086微處理器 2.2.1 8088微處理器的內部結構 2.2.2 總線接口單元（BIU） 2.2.3 執(zhí)行單元（EU） 2.2.4 8088CPU引腳及其功能 2.2.5 8088的典型時序 2.2.6 8086微處理器 2.3 80X86/Pentium微處理器 2.3.1 80286微處理器 2.3.2 80386微處理器 2.3.3 80486微處理器 2.3.4 Pentium微處理器 本章小結 思考與練習 第3章 指令系統(tǒng) 3.1 80X86/ Pentium指令格式和尋址方式 3.1.1 指令格式 3.1.2 尋址方式 3.1.3 存儲器尋址時的段約定 3.2 8086/8088指令系統(tǒng) 3.2.1 數據傳送類指令 3.2.2 算術運算類指令 3.2.3 邏輯運算類指令 3.2.4 移位操作類指令 3.2.5 串操作類指令 3.2.6 控制轉移類指令 3.2.7 處理器控制類指令 3.3 匯編語言程序設計 3.3.1 匯編語言與匯編程序 3.3.2 偽指令 3.3.3 匯編語言程序格式 3.3.4 宏操作指令和條件匯編 3.3.5 匯編語言程序設計 本章小結 思考與練習 第4章 存儲器 4.1 存儲器與存儲體系概述 4.1.1 存儲器的分類 4.1.2 存儲體系與層次結構 4.1.3 存儲器主要性能指標 4.2 主存儲器 4.2.1 主存儲器芯片的基本組成 4.2.2 只讀存儲器ROM 4.2.3 機存取存儲器RAM 4.2.4 大容量存儲器的組織 4.3 高速緩沖存儲器（Cache） 4.3.1 Cache的原理 4.3.2 Cache的工作過程 4.4 虛擬存儲器 4.4.1 虛擬存儲器概述 4.4.2 虛擬存儲器的基本結構 4.5 PC系列機中的主存儲器 4.5.1 PC系列機中主存基本情況 4.5.2 實址方式下內存擴展 4.5.3 內存條、存儲器擴展板基本結構 4.5.4 特殊存儲器 本章小結 思考與練習 第5章 總線 5.1 總線的基本知識 5.1.1 概述 5.1.2 總線的分類 5.1.3 信息的傳送方式 5.1.4 總線的標準化 5.1.5 總線的裁決 5.1.6 總線通信協(xié)議 5.2 微型計算機的總線標準 5.2.1 PC總線 5.2.2 ISA總線 5.2.3 EISA總線 5.2.4 PCI局部總線 5.2.5 USB通用串行總線 5.2.6 RS-232C串行總線 5.3 總線基礎上的系統(tǒng)硬件擴展 5.3.1 I/O接口擴展 5.3.2 存儲器擴展 本章小結 思考與練習 第6章 輸入/輸出和中斷技術 6.1 輸入/輸出及其接口 6.1.1 I/O信息的組成 6.1.2 I/O接口的作用 6.1.3 I/O端口尋址方式 6.2 輸入/輸出傳送方式 6.2.1 程序控制的輸入/輸出方式 6.2.2 中斷控制的輸入/輸出方式 6.2.3 直接存儲器存取傳送方式 6.3 中斷技術 6.3.1 中斷概述 6.3.2 中斷源 6.3.3 中斷分類 6.3.4 中斷處理 6.3.5 中斷優(yōu)先權 6.4 80X86/ Pentium中斷系統(tǒng) 6.4.1 中斷結構 6.4.2 中斷向量表 6.4.3 中斷響應過程 6.4.4 IBM PC/AT中斷分配 6.4.5 高檔微處理器中斷 6.5 可編程中斷控制器 6.5.1 8259A的內部結構和引腳 6.5.2 8259A的中斷控制過程 6.5.3 8259A的工作方式 6.5.4 8259A的狀態(tài)設定 6.5.5 8259A應用舉例 6.6 中斷程序設計 6.7 DMA控制器 6.7.1 DMA概述 6.7.2 8237A控制器 6.7.3 8237A的應用 本章小結 思考與練習 第7章 微機接口技術 7.1 并行輸入輸出接口 7.1.1 并行輸入輸出接口概述 7.1.2 可編程并行輸入輸出接口8255A 7.2 串行通信接口 7.2.1 串行通信概述 7.2.2 可編程串行通信接口8251A 7.3 定時器接口 7.3.1 定時/計數的基本概念 7.3.2 可編程定時/計數器8253 7.4 模擬通道接口 7.4.1 模擬接口概述 7.4.2 D/A轉換接口 7.4.3 A/D轉換接口 本章小結 思考與練習 第8章 人機接口 8.1 概述 8.2 鍵盤接口 8.2.1 PC系列鍵盤特點 8.2.2 鍵盤的識別 8.2.3 工作原理及鍵盤接口 8.3 鼠標器接口 8.3.1 鼠標器的基本工作原理 8.3.2 鼠標器的種類 8.4 顯示器接口 8.4.1 概述 8.4.2 CRT顯示器的工作原理 8.4.3 CRT顯示器接口 8.5 打印機接口 8.5.1 非擊打式打印機 8.5.2 擊打式打印機 8.5.3 打印機接口控制 8.6 磁盤接口 8.6.1 數字磁記錄原理 8.6.2 軟磁盤機接口技術 8.6.3 硬磁盤存儲器接口技術 本章小結 思考與練習 第9章 微型計算機動態(tài)工作過程實例 9.1 微機系統(tǒng)的基本配置 9.2 系統(tǒng)啟動 9.2.1 微型計算機復位初始化 9.2.2 系統(tǒng)自檢 9.2.3 熱啟動 9.2.4 系統(tǒng)配置的檢測 9.2.5 DOS 的自舉啟動 9.2.6 Windows的引導 9.3 DOS狀態(tài)下運行可執(zhí)行的文件 9.3.1 等待用戶鍵盤命令輸入 9.3.2 命令輸入 9.3.3 文件的調入 9.3.4 文件的執(zhí)行與返回DOS 9.3.5 菜單項的鍵盤命令輸入 9.4 Windows環(huán)境下的多任務的執(zhí)行 9.4.1 Windows環(huán)境下的鼠標操作 9.4.2 單任務的執(zhí)行 9.4.3 多任務的執(zhí)行 本章小結 思考與練習 參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：3.應用軟件操作系統(tǒng)和語言處理程序均屬系統(tǒng)軟件范圍，它為用戶提供了一個良好的開發(fā)和使用環(huán)境，使應用軟件的開發(fā)、使用更容易，效率也更高。但系統(tǒng)軟件本身不能用于解決某些特定的應用問題。專為解決某些特定問題而設計的軟件稱為應用軟件。不管計算機的硬件和系統(tǒng)軟件多么好，若沒有完成特定任務的應用軟件，整個計算機系統(tǒng)將毫無用處。要開發(fā)具有實用意義的應用軟件并不容易，編制一個較復雜的應用軟件要花費相當可觀的人力、物力和時間。較好的方法是盡量選用商品化的應用軟件包，以避免重復勞動。1.3.3 微型計算機的性能指標微型計算機性能優(yōu)劣由它的系統(tǒng)結構、指令系統(tǒng)、硬件組成、外部設備以及軟件配備是否齊全等因素決定。只有綜合各項指標，才能正確評價與衡量計算機性能高低。下面介紹幾項主要評估指標。1.CPU字長計算機的字長決定了計算機內部一次可以處理的二進制代碼的位數。它決定著計算機的通用寄存器、加法器、數據總線等部件位數，因此，它的長短直接影響硬件成本。字長越長，一個字所能表示的數據精度就越高。在完成同樣精度的運算時，字長較長的計算機比字長短的計算機速度快。為了兼顧精度與硬件成本，有些計算機允許采用變字長運算。CPU字長是字節(jié)的整數倍，如8、16、32和64位等。

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