微機原理及應用

內容概要

　　計算機技術更新快、發(fā)展快，現(xiàn)有的相關教材在內容、知識體系結構等方面有一定的不足。本著系統(tǒng)性、實用性、邏輯性、新穎性和簡練性的原則，結合以往的教學經驗、教學研究成果和學生的接受能力，編寫了本教材。王培進等編著的《高等學校電工電子類系列教材：微機原理及應用》以PC微型計算機技術為核心，主要由四部分內容組成，共十四章。第一部分內容為微機原理方面，主要包括PC微處理器、PC機的指令系統(tǒng)、匯編語言程序設計基礎、存儲器接口等知識體系；第二部分內容為I／0接口方面，主要包括微機接口技術基礎、中斷技術、定時與計數(shù)技術、并行接口技術、串行通信接口技術、A／D和D／A轉換接口技術等知識體系；第三部分內容為應用方面，主要包括系統(tǒng)總線技術，本門課程知識在自動控制系統(tǒng)中的應用介紹等；第四部分內容介紹了嵌入式系統(tǒng)新技術?！陡叩葘W校電工電子類系列教材：微機原理及應用》內容新穎，語言通順，文字敘述簡練，主要章節(jié)運用了較多的例題分析，也有一些實用電路?！陡叩葘W校電工電子類系列教材：微機原理及應用》可作為高等學校電氣信息類專業(yè)教材，也可作為從事計算機應用的工程技術人員或其他自學者的學習參考書。

書籍目錄

第一章緒論 1.1自動化科學技術與信息科學技術的關系 1.1.1信息與信息科學技術 1.1.2自動化技術與信息技術的關系 1.1.3自動化與信息化的關系 1.2微型計算機的發(fā)展史 1.2.1計算機的概念及其發(fā)展 1.2.2CPU與微處理器 1.2.3微型計算機、單片機、微型計算機系統(tǒng) 1.3PC機發(fā)展史 1.4計算機編程語言的發(fā)展 1.5計算機操作系統(tǒng) 1.6二進制簡介 1.7常用數(shù)字邏輯電路簡介 1.7.1基本邏輯門電路 1.7.2緩沖器、鎖存器、譯碼器 1.8微型機系統(tǒng)外圍設備簡介 1.8.1軟盤 1.8.2硬盤 1.8.3光盤 1.8.4顯示子系統(tǒng) 1.8.5打印機 1.8.6多媒體設備 復習思考題 第二章微處理器的結構與工作原理 2.1概述 2.1.1CPU的主要性能指標 2.1.2CISC與RISC結構 2.1.3CPU三總線 2.2Intel 8086／8088 CPU 2.2.18086 CPU的內部結構 2.2.28086 CPU的引腳功能 2.2.38086 CPU的時序 2.2.48086 CPU存儲器管理方式 2.380X86系列CPU的性能與結構特點 2.3.180X86 CPU的內部結構特征 2.3.2Intel 80286CPU的性能與結構特點 2.3.3Intel 80386CPU的性能與結構特點 2.3.480486、Pentium系列CPU的性能與結構特點 2.3.5多核CPU 復習思考題 第三章存儲器 3.1存儲器概述 3.1.1存儲器的分類 3.1.2存儲器的主要性能指標 3.2半導體存儲器 3.2.1隨機存儲器（RAM） 3.2.2只讀存儲器（ROM） 3.2.3高速緩存Cache的介紹 3.3CPU與存儲器的連接 3.3.1CPU與存儲器連接時注意的問題 3.3.2CPU與存儲器的典型連接 3.4存儲器的擴展 復習思考題 第四章8086CPU指令系統(tǒng) 4.1尋址方式 4.1.1基本概念 4.1.2與數(shù)據(jù)有關的尋址方式 4.1.3與轉移地址有關的尋址方式 4.2機器語言指令概況 4.2.1操作碼與操作數(shù) 4.2.2指令的執(zhí)行時間 4.38086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邏輯運算和移位指令 4.3.4串操作指令 4.3.5控制轉移指令 4.3.6處理器控制指令 復習思考題 第五章匯編語言程序設計 5.1匯編語言簡介 5.1.1匯編語言程序的結構 5.1.2匯編語言程序的格式 5.2偽指令及宏指令 5.2.1偽指令 5.2.2宏指令 5.3匯編語言程序設計 5.3.1順序程序 5.3.2循環(huán)程序 5.3.3分支程序 5.3.4子程序設計 5.4BIOS和DOS中斷調用 5.4.1BIOS常用中斷調用 5.4.2DOS常用中斷調用 5.5匯編語言程序的匯編及調試 5.5.1程序的編輯、匯編及連接過程 5.5.2調試軟件DEBUG 5.5.3調試步驟 復習思考題 第六章微機接口技術基礎 6.1接口概述 6.1.1什么是接口 6.1.2接口的基本功能 6.2CPU與接口之間的信息傳送方式 6.3分析與設計接口電路的基本方法 6.4I／o端口的尋址方式 6.4.1I／O端口的概念 6.4.2端口地址編址方式 6.4.3PC機端口的訪問特點 6.5I／O端口地址譯碼方法 6.5.1I／O總線的使用 6.5.2用與非門實現(xiàn)I／O譯碼 6.5.3用譯碼器實現(xiàn)I／0譯碼 6.5.4用比較器實現(xiàn)I／O譯碼 6.5.5用GAL實現(xiàn)I／O譯碼 復習思考題 第七章中斷技術 7.1中斷概述 7.1.1中斷的概念 7.1.2中斷源與中斷識別 7.1.3中斷向量與中斷向量表 7.1.4中斷向量的裝入與修改 7.2IBM—PC微機中斷系統(tǒng) 7.2.1中斷的分類 7.2.2中斷的響應過程 7.3中斷控制器Intel 8259A 7.3.18259A的內部結構和工作原理 7.3.28259A的外部引腳 7.3.38259A的工作過程 7.3.48259A的工作方式 7.3.58259A的編程 7.3.68259A的級聯(lián) 7.3.78259A的應用舉例 復習思考題 第八章定時與計數(shù)技術 8.1基本概念 8.2 8253芯片結構及引腳 8.2.1內部結構與引腳 8.2.28253的讀寫及初始化操作 8.2.38253的工作方式及時序 8.38253應用舉例 8.3.1IBM—PC／XT機的應用 8.3.2應用舉例 復習思考題 第九章并行接口技術 9.1并行接口概述 9.1.1并行通信 9.1.2并行接口的特點 9.2并行接口芯片8255A 9.2.1 8255A的功能 9.2.2 8255A的引腳功能 9.2.3 8255A的工作方式 9.2.4 8255A的編程及應用 9.3 8255A用于鍵盤接口設計 復習思考題 第十章串行通信接口技術 10.1串行接口與通信概述 10.1.1并行通信與串行通信 10.1.2串行通信方式 10.1.3數(shù)據(jù)傳送方式 10.1.4信號傳輸方式 10.1.5串行接口標準 10.2可編程串行接口芯片8251A 10.2.1 8251A的基本性能 10.2.2 8251A的內部結構 10.2.3 8251A的引腳功能 10.2.4 8251A的編程 10.2.5 8251A應用舉例 10.3通用串行接口標準 10.3.1通用串行接口USB 10.3.2IEEE—1394接口 10.3.3IEEE—1394和USB的性能比較 復習思考題 第十一章A／D、D／A轉換接口 11.1概述 11.2數(shù)／模（D／A）轉換器 11.2.1D／A轉換器的工作原理 11.2.2D／A轉換接口電路設計 11.3模／數(shù)（A／D）轉換器 11.3.1A／D轉換特性 11.3.2A／D轉換的方法和原理 11.3.3A／D轉換器的參數(shù) 11.3.4A／D轉換器與系統(tǒng)的連接 11.4A／D芯片應用舉例 11.4.1典型8位A／D轉換器芯片——ADC0809 11.4.2典型12位A／D轉換器芯片——AD574 復習思考題 第十二章基于PC機的系統(tǒng)總線 12.1總線概述 12.1.1什么是總線 12.1.2外部總線 12.1.3內部總線 12.1.4總線的衡量指標 12.2總線的體系結構 12.3總線的通信方式 12.4PC機常用外部總線 12.4.1PC總線 12.4.2ISA總線 12.4.3PCI總線 12.4.4AGP總線 12.5總線的應用 復習思考題 第十三章微機在自動控制系統(tǒng)中的應用 13.1應用概述 13.2模擬量輸入／輸出處理 13.2.1模擬量輸入接口 13.2.2模擬量輸出接口 13.3開關量輸入／輸出處理 13.3.1開關量輸入接口 13.3.2開關量輸出接口 13.4脈沖信號輸入／輸出處理 13.4.1脈沖信號的輸入接口 13.4.2脈沖信號的輸出接口 13.5實例設計——數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 復習思考題 第十四章嵌入式系統(tǒng)簡介 14.1什么是嵌入式系統(tǒng) 14.2嵌入式微處理器 14.3嵌入式系統(tǒng)軟件 復習思考題 參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   此接口中有三個寄存器：數(shù)據(jù)寄存器保存?zhèn)魉椭械臄?shù)據(jù)；命令寄存器保存由CPU送到接口的命令；CPU讀取狀態(tài)寄存器的內容以了解外部設備的工作狀況。狀態(tài)寄存器中常用一個READY／BUSY狀態(tài)位來反映接口中的數(shù)據(jù)輸入寄存器是否已“滿”或數(shù)據(jù)輸出寄存器是否已“空”，CPU讀取它后，就可判斷是否執(zhí)行一次數(shù)據(jù)輸入或輸出操作。如果采用中斷方式或DMA方式與主機交換數(shù)據(jù)，可用這一狀態(tài)位的改變來引發(fā)中斷請求或DMA請求。 由6.2 CPU與接口之間的信息傳送方式 外部設備與微機之間的信息傳送實際上是CPU與接口之間的信息傳送。傳送的方式不同，CPU對外設的控制方式也不同，從而使接口電路的結構及功能也不同，所以接口電路設計者對CPU與外設之間采用什么方式傳送信息頗為關心。傳送方式一般有四種，即無條件方式、有條件或查詢方式、中斷方式和DMA方式。 1.無條件方式 無條件傳送是最簡單的傳送方式，適合于那些隨時都能讀、寫數(shù)據(jù)的設備。對應的接口也比較簡單，接口內一般有數(shù)據(jù)緩沖鎖存器。 2.查詢方式 查詢方式是指主機在傳送數(shù)據(jù)（包括讀入和寫出）之前要檢查外設是否“準備好”，若沒有準備好，則繼續(xù)查詢其狀態(tài)，直至外設準備好，即確認外部設備已具備傳送條件之后，才能進行數(shù)據(jù)傳送。顯然在這種方式下CPU每傳送一個數(shù)據(jù)，需花費很多時間來等待外設進行數(shù)據(jù)傳送的準備，且CPU與外設不能同時工作，各種外設也不能同時工作，因此信息傳送的效率非常低。但實現(xiàn)這種方式的接口電路簡單，硬件開銷小，在CPU不太忙且傳送速度不高的情況下可以采用。 3.中斷方式 采用中斷方式傳送信息時無需反復測試外設的狀態(tài)。在外設沒有做好數(shù)據(jù)傳送準備時，CPU可以運行與傳送數(shù)據(jù)無關的其他指令。外設做好傳送準備后，主動向CPU請求中斷，CPU響應這一請求，則暫停正在運行的程序，轉入用來進行數(shù)據(jù)傳送的中斷服務子程序，運行完中斷服務子程序（即完成數(shù)據(jù)傳送）后自動返回原來運行的程序。這樣，雖然外設的工作速度比較低，但CPU在外設工作時仍然可以運行與外設傳送無關的其他程序，使外設與CPU并行工作，提高了CPU的效率。為了實現(xiàn)中斷傳送，要求在CPU與外設之間設置中斷控制器。中斷方式用于CPU的任務比較忙且傳送速度不太高的系統(tǒng)中，尤其適合實時控制緊急事件的處理。

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