微型計算機硬件技術基礎

前言

本書是為非電類專業(yè)本科生的“計算機硬件技術基礎”課程編寫的教材。編寫本書的目的是使讀者獲得計算機硬件技術方面的基礎知識、基本方法和基本技能，培養(yǎng)學生利用硬件與軟件相結合方式分析、解決問題的思維方法和初步能力。本書不僅注重闡述基本概念、基本原理，同時，注重理論聯(lián)系實際，并給出大量圖例和程序實例，便于學生理解問題。每章內(nèi)容后均留有多種類型的習題，并在書后給出習題答案，便于學生學習和歸納教學內(nèi)容。全書共分9章。第1章介紹微型計算機的發(fā)展、主要技術指標以及計算機中數(shù)據(jù)的表示和運算方法。第2、3章介紹80x86系列微處理器的基本結構、工作原理及采用的技術等。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例。第5章通過實例介紹匯編語言程序設計方法，內(nèi)容包括匯編語言的基本概念、偽指令、匯編語言程序格式及上機實踐過程。第6章介紹總線的基本概念和微機系統(tǒng)常見的總線標準。第7章介紹存儲器的分類、組織方式和管理技術。第8章介紹微機系統(tǒng)的輸入輸出技術，重點是中斷技術。第9章介紹常用的接口芯片，包括可編程計數(shù)器／定時器芯片、數(shù)模（D／A）轉換芯片、模數(shù)（A／D）轉換芯片，通過實例說明這些芯片的功能和使用方法。本書的第1-5章、第9章由遲麗華編寫；第6、7章由喻梅編寫；第8章由李英慧編寫。全書由遲麗華統(tǒng)稿。本書在編寫過程中得到了于健、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，不妥或錯誤之處懇請廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《微型計算機硬件技術基礎》以國內(nèi)應用較廣泛的Intel80X86為典型機，系統(tǒng)地介紹了微型計算機的組成、基本工作原理等基礎知識。全書共分9章。第l章介紹微型計算機的發(fā)展、主要技術指標以及計算機中數(shù)據(jù)的表示和運算方法。第2、3章介紹80X86系列微處理器的基本結構、工作原理及采用的技術等。第4、5章通過實例介紹80X86的基本指令系統(tǒng)和匯編語言程序設計方法。第6章介紹總線的基本概念和微機系統(tǒng)常見的總線標準。第7章介紹存儲器的分類、組織方式和管理技術。第8、9章介紹微機系統(tǒng)的輸入輸出技術和常用的接口芯片。每章后均留有多種類型的習題，并在書后給出習題答案，便于學生學習和歸納教學內(nèi)容?！　　段⑿陀嬎銠C硬件技術基礎》可作為高等學校非電類專業(yè)學生的計算機硬件技術基礎、微機原理、微機接口各課程的教材，也可作為科技人員的自學參考用書。

書籍目錄

第1章 微型計算機系統(tǒng)概述及基礎知識1.1 微型機概述1.1.1 微型機發(fā)展概況1.1.2 微型機系統(tǒng)組成1.1.3 微型機工作原理簡介1.1.4 微型機主要性能指標1.2 計算機中的數(shù)制1.2.1 常用計數(shù)制1.2.2 各種數(shù)制之間的轉換1.3 二進制數(shù)的運算1.3.1 二進制數(shù)的算術運算1.3.2 二進制數(shù)的表示范圍1.3.3 二進制數(shù)的邏輯運算1.3.4 基本邏輯電路1.4 帶符號二進制數(shù)的表示及運算1.4.1 帶符號二進制數(shù)的表示方法1.4.2 帶符號二進制數(shù)的運算1.4.3 帶符號二進制數(shù)運算的溢出問題1.5 小數(shù)的表示1.6 字符編碼習題第2章 微處理器基礎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的功能結構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工作時序2.5.1 微處理器時序概念2.5.2 8086/8088典型時序分析舉例2.6 8086/8088的存儲管理2.6.1 存儲器分段和物理地址2.6.2 訪問存儲器各段的默認規(guī)則習題第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 實地址模式（實模式）3.3.2 虛擬8086模式3.3.3 保護模式3.4 Pentium微處理器3.5 雙核處理器簡介習題第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 指令字長與指令執(zhí)行時間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 存儲器尋址4.2.4 32位地址的尋址方式4.3 微機指令系統(tǒng)4.3.1 數(shù)據(jù)傳送指令4.3.2 算術運算指令4.3.3 邏輯運算指令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 處理器控制指令習題第5章 匯編語言與程序設計5.1 匯編語言基礎5.1.1 設計匯編語言程序的步驟5.1.2 匯編語言源程序結構5.1.3 匯編語言語句格式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ASSIjME5.2.3 過程定義偽指令PROC/ENDP5.2.4 變量定義偽指令DB/DW/DD5.2.5 符號定義偽指令EQu/=5.3 匯編語言程序設計5.3.1 順序結構程序設計5.3.2 分支結構程序設計5.3.3 循環(huán)結構程序設計5.3.4 子程序習題第6章 總線結構6.1 總線的基本概念6.1.1 總線分類6.1.2 總線結構6.1.3 總線基本功能及主要性能指標6.2 常用總線標準6.2.1 系統(tǒng)總線6.2.2 局部總線6.2.3 外部總線習題第7章 存儲器7.1 概述7.1.1 存儲系統(tǒng)和體系結構7.1.2 存儲器主要性能指標7.1.3 存儲器分類7.2 RAM存儲器實例7.2.1 靜態(tài)隨機存取存儲器SRAM7.2.2 動態(tài)隨機存取存儲器DRAM7.3 高速緩沖存儲器Cache7.3.1 Cache的工作原理7.3.2 Cache的分級結構和讀寫策略7.3.3 Cache的地址映射7.4 微機存儲器的組織方式7.5 存儲器管理技術7.5.1 虛擬存儲器7.5.2 windows的內(nèi)存管理7.6 外部存儲器簡介7.6.1 硬盤7.6.2 光盤7.6.3 USB盤習題第8章 輸入/輸出技術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8.3.1 中斷的基本概念8.3.2 中斷的工作過程8.3.3 獲取中斷服務程序首地址的方法8.3.4 8259中斷控制器簡介習題第9章 常用接口芯片9.1 可編程計數(shù)器/定時器8254芯片9.1.1 8254芯片外部引腳及內(nèi)部結構9.1.2 8254芯片工作方式及控制字9.1.3 8254芯片應用舉例9.2 數(shù)模（D/A）轉換芯片和模數(shù)（A/D）轉換芯片9.2.1 數(shù)/模轉換接口芯片9.2.2 模/數(shù)轉換接口芯片習題附錄 各章習題答案

章節(jié)摘錄

3.3.1 實地址模式（實模式）該模式是兼容8086的模式。在該模式下，運行8086程序如同在8086CPU上運行一樣。實模式有以下特征。①分段管理內(nèi)存，即僅使用分段部件，分頁部件不起作用。內(nèi)存每段大小為64.KB。當用32位數(shù)據(jù)表示段內(nèi)偏移地址時必須小于64.KB，即小于0000FFFFH。整個尋址空間為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，就得到對應段的起始地址，再加上偏移地址，就可得到內(nèi)存單元的實際物理地址。③操作數(shù)的長度默認為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除了保護模式下的一些特殊指令外，幾乎所有指令均可在實地址模式下運行。⑤此模式下系統(tǒng)保留了兩個固定的存儲區(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)占用的存儲空間是lKB，地址范圍是00000H一003FFH。與8086／8088一樣，在這lKB存儲空間中存放256個中斷服務程序的人口地址，每個人口地址占用4B。系統(tǒng)初始化程序區(qū)的地址范圍是FFFFFFFOH-FFFFFFFFH，用于存放.ROM引導程序。虛擬8086模式又稱’V86模式，是在保護方式下建立的8086工作模式。它既有保護模式功能，又可執(zhí)行8086的指令代碼，讓操作系統(tǒng)能夠運行多個實模式的應用程序，且每個實模式之問不相互干擾。與實地址模式相同的是，存儲器尋址空間為1MB，內(nèi)存單元的地址仍由段基址和段內(nèi)偏移地址構成，分段部件把16位段寄存器中的內(nèi)容左移4位得到對應段的基地址，再加上偏移地址得到存儲單元的地址，這個地址叫線性地址。與實地址模式不相同的是，V86模式允許分頁，可用分頁部件將1MB劃分256個頁，每頁長4KB。這樣，一個任務可以有多個頁組成，每個頁又可轉換到存儲器的不同位置，提高了存儲地址空間的利用率。

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《微型計算機硬件技術基礎》由天津大學出版社出版。

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