微型計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)

前言

本書(shū)是為非電類專業(yè)本科生的“計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)”課程編寫(xiě)的教材。編寫(xiě)本書(shū)的目的是使讀者獲得計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生利用硬件與軟件相結(jié)合方式分析、解決問(wèn)題的思維方法和初步能力。本書(shū)不僅注重闡述基本概念、基本原理，同時(shí)，注重理論聯(lián)系實(shí)際，并給出大量圖例和程序?qū)嵗?，便于學(xué)生理解問(wèn)題。每章內(nèi)容后均留有多種類型的習(xí)題，并在書(shū)后給出習(xí)題答案，便于學(xué)生學(xué)習(xí)和歸納教學(xué)內(nèi)容。全書(shū)共分9章。第1章介紹微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展、主要技術(shù)指標(biāo)以及計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算方法。第2、3章介紹80x86系列微處理器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及采用的技術(shù)等。第4章介紹80x86cPU的尋址方式和指令系統(tǒng)，并給出各種指令的使用實(shí)例。第5章通過(guò)實(shí)例介紹匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法，內(nèi)容包括匯編語(yǔ)言的基本概念、偽指令、匯編語(yǔ)言程序格式及上機(jī)實(shí)踐過(guò)程。第6章介紹總線的基本概念和微機(jī)系統(tǒng)常見(jiàn)的總線標(biāo)準(zhǔn)。第7章介紹存儲(chǔ)器的分類、組織方式和管理技術(shù)。第8章介紹微機(jī)系統(tǒng)的輸入輸出技術(shù)，重點(diǎn)是中斷技術(shù)。第9章介紹常用的接口芯片，包括可編程計(jì)數(shù)器／定時(shí)器芯片、數(shù)模（D／A）轉(zhuǎn)換芯片、模數(shù)（A／D）轉(zhuǎn)換芯片，通過(guò)實(shí)例說(shuō)明這些芯片的功能和使用方法。本書(shū)的第1-5章、第9章由遲麗華編寫(xiě)；第6、7章由喻梅編寫(xiě)；第8章由李英慧編寫(xiě)。全書(shū)由遲麗華統(tǒng)稿。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中得到了于健、王溫君、王保旗、楊潔、羅詠梅、董秀老師的幫助，在此表示感謝。由于編者水平有限，不妥或錯(cuò)誤之處懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《微型計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》以國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣泛的Intel80X86為典型機(jī)，系統(tǒng)地介紹了微型計(jì)算機(jī)的組成、基本工作原理等基礎(chǔ)知識(shí)。全書(shū)共分9章。第l章介紹微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展、主要技術(shù)指標(biāo)以及計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算方法。第2、3章介紹80X86系列微處理器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及采用的技術(shù)等。第4、5章通過(guò)實(shí)例介紹80X86的基本指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法。第6章介紹總線的基本概念和微機(jī)系統(tǒng)常見(jiàn)的總線標(biāo)準(zhǔn)。第7章介紹存儲(chǔ)器的分類、組織方式和管理技術(shù)。第8、9章介紹微機(jī)系統(tǒng)的輸入輸出技術(shù)和常用的接口芯片。每章后均留有多種類型的習(xí)題，并在書(shū)后給出習(xí)題答案，便于學(xué)生學(xué)習(xí)和歸納教學(xué)內(nèi)容。　　《微型計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》可作為高等學(xué)校非電類專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)、微機(jī)原理、微機(jī)接口各課程的教材，也可作為科技人員的自學(xué)參考用書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述及基礎(chǔ)知識(shí)1.1 微型機(jī)概述1.1.1 微型機(jī)發(fā)展概況1.1.2 微型機(jī)系統(tǒng)組成1.1.3 微型機(jī)工作原理簡(jiǎn)介1.1.4 微型機(jī)主要性能指標(biāo)1.2 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制1.2.1 常用計(jì)數(shù)制1.2.2 各種數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換1.3 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算1.3.1 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算1.3.2 二進(jìn)制數(shù)的表示范圍1.3.3 二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算1.3.4 基本邏輯電路1.4 帶符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的表示及運(yùn)算1.4.1 帶符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的表示方法1.4.2 帶符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算1.4.3 帶符號(hào)二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算的溢出問(wèn)題1.5 小數(shù)的表示1.6 字符編碼習(xí)題第2章 微處理器基礎(chǔ)2.1 8086/8088概述2.2 8086/8088內(nèi)部寄存器2.2.1 通用寄存器2.2.2 段寄存器2.2.3 控制寄存器2.3 8086CPU的功能結(jié)構(gòu)2.3.1 總線接口部件BIU2.3.2 執(zhí)行部件EU2.3.3 微處理器工作方式比較2.4 8086的工作模式及引腳信號(hào)2.4.1 8086的兩種工作模式2.4.2 8086微處理器芯片的引腳2.4.3 8086與8088微處理器的比較2.5 8086/8088工作時(shí)序2.5.1 微處理器時(shí)序概念2.5.2 8086/8088典型時(shí)序分析舉例2.6 8086/8088的存儲(chǔ)管理2.6.1 存儲(chǔ)器分段和物理地址2.6.2 訪問(wèn)存儲(chǔ)器各段的默認(rèn)規(guī)則習(xí)題第3章 80X86微處理器3.1 80X86微處理器概述3.2 80X86微處理器系統(tǒng)組成3.2.1 內(nèi)部構(gòu)件3.2.2 內(nèi)部寄存器3.2.3 主要引腳名稱與功能3.3 工作模式與地址變換3.3.1 實(shí)地址模式（實(shí)模式）3.3.2 虛擬8086模式3.3.3 保護(hù)模式3.4 Pentium微處理器3.5 雙核處理器簡(jiǎn)介習(xí)題第4章 指令系統(tǒng)4.1 指令與指令系統(tǒng)概述4.1.1 指令格式4.1.2 指令字長(zhǎng)與指令執(zhí)行時(shí)間4.2 操作數(shù)的尋址方式4.2.1 立即尋址4.2.2 寄存器尋址4.2.3 存儲(chǔ)器尋址4.2.4 32位地址的尋址方式4.3 微機(jī)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)算指令4.3.4 移位操作指令4.3.5 字符串操作指令4.3.6 程序控制指令4.3.7 系統(tǒng)功能調(diào)用指令4.3.8 處理器控制指令習(xí)題第5章 匯編語(yǔ)言與程序設(shè)計(jì)5.1 匯編語(yǔ)言基礎(chǔ)5.1.1 設(shè)計(jì)匯編語(yǔ)言程序的步驟5.1.2 匯編語(yǔ)言源程序結(jié)構(gòu)5.1.3 匯編語(yǔ)言語(yǔ)句格式5.2 常用偽指令5.2.1 段定義偽指令SEGMENT/ENDS5.2.2 指定段寄存器偽指令A(yù)SSIjME5.2.3 過(guò)程定義偽指令PROC/ENDP5.2.4 變量定義偽指令DB/DW/DD5.2.5 符號(hào)定義偽指令EQu/=5.3 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)5.3.1 順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)5.3.2 分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)5.3.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)5.3.4 子程序習(xí)題第6章 總線結(jié)構(gòu)6.1 總線的基本概念6.1.1 總線分類6.1.2 總線結(jié)構(gòu)6.1.3 總線基本功能及主要性能指標(biāo)6.2 常用總線標(biāo)準(zhǔn)6.2.1 系統(tǒng)總線6.2.2 局部總線6.2.3 外部總線習(xí)題第7章 存儲(chǔ)器7.1 概述7.1.1 存儲(chǔ)系統(tǒng)和體系結(jié)構(gòu)7.1.2 存儲(chǔ)器主要性能指標(biāo)7.1.3 存儲(chǔ)器分類7.2 RAM存儲(chǔ)器實(shí)例7.2.1 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器SRAM7.2.2 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器DRAM7.3 高速緩沖存儲(chǔ)器Cache7.3.1 Cache的工作原理7.3.2 Cache的分級(jí)結(jié)構(gòu)和讀寫(xiě)策略7.3.3 Cache的地址映射7.4 微機(jī)存儲(chǔ)器的組織方式7.5 存儲(chǔ)器管理技術(shù)7.5.1 虛擬存儲(chǔ)器7.5.2 windows的內(nèi)存管理7.6 外部存儲(chǔ)器簡(jiǎn)介7.6.1 硬盤(pán)7.6.2 光盤(pán)7.6.3 USB盤(pán)習(xí)題第8章 輸入/輸出技術(shù)8.1 輸入/輸出接口8.1.1 輸入/輸出接口的基本功能8.1.2 輸入/輸出端口及編址方式8.2 輸入/輸出的基本方法8.2.1 程序控制方式8.2.2 中斷傳輸方式8.2.3 直接存儲(chǔ)器存取方式（DMA）8.2.4 輸入/輸出通道控制方式8.3 中斷技術(shù)8.3.1 中斷的基本概念8.3.2 中斷的工作過(guò)程8.3.3 獲取中斷服務(wù)程序首地址的方法8.3.4 8259中斷控制器簡(jiǎn)介習(xí)題第9章 常用接口芯片9.1 可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器8254芯片9.1.1 8254芯片外部引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)9.1.2 8254芯片工作方式及控制字9.1.3 8254芯片應(yīng)用舉例9.2 數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換芯片和模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換芯片9.2.1 數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口芯片9.2.2 模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口芯片習(xí)題附錄 各章習(xí)題答案

章節(jié)摘錄

3.3.1 實(shí)地址模式（實(shí)模式）該模式是兼容8086的模式。在該模式下，運(yùn)行8086程序如同在8086CPU上運(yùn)行一樣。實(shí)模式有以下特征。①分段管理內(nèi)存，即僅使用分段部件，分頁(yè)部件不起作用。內(nèi)存每段大小為64.KB。當(dāng)用32位數(shù)據(jù)表示段內(nèi)偏移地址時(shí)必須小于64.KB，即小于0000FFFFH。整個(gè)尋址空間為1MB。②內(nèi)存物理地址形成與8086／8088一樣，即由段寄存器存放段基址，分段部件只需把16位段寄存器中的值左移4位，就得到對(duì)應(yīng)段的起始地址，再加上偏移地址，就可得到內(nèi)存單元的實(shí)際物理地址。③操作數(shù)的長(zhǎng)度默認(rèn)為16位，允許使用32位寄存器和帶有32位超越指令前綴的尋址模式。④除了保護(hù)模式下的一些特殊指令外，幾乎所有指令均可在實(shí)地址模式下運(yùn)行。⑤此模式下系統(tǒng)保留了兩個(gè)固定的存儲(chǔ)區(qū)。一是中斷向量區(qū)，二是系統(tǒng)初始化程序區(qū)。中斷向量區(qū)占用的存儲(chǔ)空間是lKB，地址范圍是00000H一003FFH。與8086／8088一樣，在這lKB存儲(chǔ)空間中存放256個(gè)中斷服務(wù)程序的人口地址，每個(gè)人口地址占用4B。系統(tǒng)初始化程序區(qū)的地址范圍是FFFFFFFOH-FFFFFFFFH，用于存放.ROM引導(dǎo)程序。虛擬8086模式又稱’V86模式，是在保護(hù)方式下建立的8086工作模式。它既有保護(hù)模式功能，又可執(zhí)行8086的指令代碼，讓操作系統(tǒng)能夠運(yùn)行多個(gè)實(shí)模式的應(yīng)用程序，且每個(gè)實(shí)模式之問(wèn)不相互干擾。與實(shí)地址模式相同的是，存儲(chǔ)器尋址空間為1MB，內(nèi)存單元的地址仍由段基址和段內(nèi)偏移地址構(gòu)成，分段部件把16位段寄存器中的內(nèi)容左移4位得到對(duì)應(yīng)段的基地址，再加上偏移地址得到存儲(chǔ)單元的地址，這個(gè)地址叫線性地址。與實(shí)地址模式不相同的是，V86模式允許分頁(yè)，可用分頁(yè)部件將1MB劃分256個(gè)頁(yè)，每頁(yè)長(zhǎng)4KB。這樣，一個(gè)任務(wù)可以有多個(gè)頁(yè)組成，每個(gè)頁(yè)又可轉(zhuǎn)換到存儲(chǔ)器的不同位置，提高了存儲(chǔ)地址空間的利用率。

編輯推薦

《微型計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》由天津大學(xué)出版社出版。

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