微機(jī)原理及應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　計算機(jī)技術(shù)更新快、發(fā)展快，現(xiàn)有的相關(guān)教材在內(nèi)容、知識體系結(jié)構(gòu)等方面有一定的不足。本著系統(tǒng)性、實(shí)用性、邏輯性、新穎性和簡練性的原則，結(jié)合以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)研究成果和學(xué)生的接受能力，編寫了本教材。王培進(jìn)等編著的《高等學(xué)校電工電子類系列教材：微機(jī)原理及應(yīng)用》以PC微型計算機(jī)技術(shù)為核心，主要由四部分內(nèi)容組成，共十四章。第一部分內(nèi)容為微機(jī)原理方面，主要包括PC微處理器、PC機(jī)的指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計基礎(chǔ)、存儲器接口等知識體系；第二部分內(nèi)容為I／0接口方面，主要包括微機(jī)接口技術(shù)基礎(chǔ)、中斷技術(shù)、定時與計數(shù)技術(shù)、并行接口技術(shù)、串行通信接口技術(shù)、A／D和D／A轉(zhuǎn)換接口技術(shù)等知識體系；第三部分內(nèi)容為應(yīng)用方面，主要包括系統(tǒng)總線技術(shù)，本門課程知識在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用介紹等；第四部分內(nèi)容介紹了嵌入式系統(tǒng)新技術(shù)?！陡叩葘W(xué)校電工電子類系列教材：微機(jī)原理及應(yīng)用》內(nèi)容新穎，語言通順，文字?jǐn)⑹龊喚殻饕鹿?jié)運(yùn)用了較多的例題分析，也有一些實(shí)用電路。《高等學(xué)校電工電子類系列教材：微機(jī)原理及應(yīng)用》可作為高等學(xué)校電氣信息類專業(yè)教材，也可作為從事計算機(jī)應(yīng)用的工程技術(shù)人員或其他自學(xué)者的學(xué)習(xí)參考書。

書籍目錄

第一章緒論 1.1自動化科學(xué)技術(shù)與信息科學(xué)技術(shù)的關(guān)系 1.1.1信息與信息科學(xué)技術(shù) 1.1.2自動化技術(shù)與信息技術(shù)的關(guān)系 1.1.3自動化與信息化的關(guān)系 1.2微型計算機(jī)的發(fā)展史 1.2.1計算機(jī)的概念及其發(fā)展 1.2.2CPU與微處理器 1.2.3微型計算機(jī)、單片機(jī)、微型計算機(jī)系統(tǒng) 1.3PC機(jī)發(fā)展史 1.4計算機(jī)編程語言的發(fā)展 1.5計算機(jī)操作系統(tǒng) 1.6二進(jìn)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(jī)系統(tǒng)外圍設(shè)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(jī) 1.8.6多媒體設(shè)備 復(fù)習(xí)思考題 第二章微處理器的結(jié)構(gòu)與工作原理 2.1概述 2.1.1CPU的主要性能指標(biāo) 2.1.2CISC與RISC結(jié)構(gòu) 2.1.3CPU三總線 2.2Intel 8086／8088 CPU 2.2.18086 CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2.3.180X86 CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征 2.3.2Intel 80286CPU的性能與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2.3.3Intel 80386CPU的性能與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2.3.480486、Pentium系列CPU的性能與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2.3.5多核CPU 復(fù)習(xí)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(biāo) 3.2半導(dǎo)體存儲器 3.2.1隨機(jī)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(kuò)展 復(fù)習(xí)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(guān)的尋址方式 4.1.3與轉(zhuǎn)移地址有關(guān)的尋址方式 4.2機(jī)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(shù)運(yùn)算指令 4.3.3邏輯運(yùn)算和移位指令 4.3.4串操作指令 4.3.5控制轉(zhuǎn)移指令 4.3.6處理器控制指令 復(fù)習(xí)思考題 第五章匯編語言程序設(shè)計 5.1匯編語言簡介 5.1.1匯編語言程序的結(jié)構(gòu) 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(shè)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(shè)計 5.4BIOS和DOS中斷調(diào)用 5.4.1BIOS常用中斷調(diào)用 5.4.2DOS常用中斷調(diào)用 5.5匯編語言程序的匯編及調(diào)試 5.5.1程序的編輯、匯編及連接過程 5.5.2調(diào)試軟件DEBUG 5.5.3調(diào)試步驟 復(fù)習(xí)思考題 第六章微機(jī)接口技術(shù)基礎(chǔ) 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(shè)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(jī)端口的訪問特點(diǎn) 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(shí)現(xiàn)I／O譯碼 6.5.3用譯碼器實(shí)現(xiàn)I／0譯碼 6.5.4用比較器實(shí)現(xiàn)I／O譯碼 6.5.5用GAL實(shí)現(xiàn)I／O譯碼 復(fù)習(xí)思考題 第七章中斷技術(shù) 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(jī)中斷系統(tǒng) 7.2.1中斷的分類 7.2.2中斷的響應(yīng)過程 7.3中斷控制器Intel 8259A 7.3.18259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(yīng)用舉例 復(fù)習(xí)思考題 第八章定時與計數(shù)技術(shù) 8.1基本概念 8.2 8253芯片結(jié)構(gòu)及引腳 8.2.1內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(yīng)用舉例 8.3.1IBM—PC／XT機(jī)的應(yīng)用 8.3.2應(yīng)用舉例 復(fù)習(xí)思考題 第九章并行接口技術(shù) 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(diǎn) 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(yīng)用 9.3 8255A用于鍵盤接口設(shè)計 復(fù)習(xí)思考題 第十章串行通信接口技術(shù) 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(biāo)準(zhǔn) 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(nèi)部結(jié)構(gòu) 10.2.3 8251A的引腳功能 10.2.4 8251A的編程 10.2.5 8251A應(yīng)用舉例 10.3通用串行接口標(biāo)準(zhǔn) 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(fù)習(xí)思考題 第十一章A／D、D／A轉(zhuǎn)換接口 11.1概述 11.2數(shù)／模（D／A）轉(zhuǎn)換器 11.2.1D／A轉(zhuǎn)換器的工作原理 11.2.2D／A轉(zhuǎn)換接口電路設(shè)計 11.3模／數(shù)（A／D）轉(zhuǎn)換器 11.3.1A／D轉(zhuǎn)換特性 11.3.2A／D轉(zhuǎn)換的方法和原理 11.3.3A／D轉(zhuǎn)換器的參數(shù) 11.3.4A／D轉(zhuǎn)換器與系統(tǒng)的連接 11.4A／D芯片應(yīng)用舉例 11.4.1典型8位A／D轉(zhuǎn)換器芯片——ADC0809 11.4.2典型12位A／D轉(zhuǎn)換器芯片——AD574 復(fù)習(xí)思考題 第十二章基于PC機(jī)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(nèi)部總線 12.1.4總線的衡量指標(biāo) 12.2總線的體系結(jié)構(gòu) 12.3總線的通信方式 12.4PC機(jī)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(yīng)用 復(fù)習(xí)思考題 第十三章微機(jī)在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 13.1應(yīng)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(guān)量輸入／輸出處理 13.3.1開關(guān)量輸入接口 13.3.2開關(guān)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(shí)例設(shè)計——數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 復(fù)習(xí)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(fù)習(xí)思考題 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)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(nèi)容以了解外部設(shè)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(jī)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(shè)備與微機(jī)之間的信息傳送實(shí)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(shè)的控制方式也不同，從而使接口電路的結(jié)構(gòu)及功能也不同，所以接口電路設(shè)計者對CPU與外設(shè)之間采用什么方式傳送信息頗為關(guān)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(shè)備。對應(yīng)的接口也比較簡單，接口內(nèi)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(jī)在傳送數(shù)據(jù)（包括讀入和寫出）之前要檢查外設(shè)是否“準(zhǔn)備好”，若沒有準(zhǔn)備好，則繼續(xù)查詢其狀態(tài)，直至外設(shè)準(zhǔn)備好，即確認(rèn)外部設(shè)備已具備傳送條件之后，才能進(jìn)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(fèi)很多時間來等待外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的準(zhǔn)備，且CPU與外設(shè)不能同時工作，各種外設(shè)也不能同時工作，因此信息傳送的效率非常低。但實(shí)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(fù)測試外設(shè)的狀態(tài)。在外設(shè)沒有做好數(shù)據(jù)傳送準(zhǔn)備時，CPU可以運(yùn)行與傳送數(shù)據(jù)無關(guān)的其他指令。外設(shè)做好傳送準(zhǔn)備后，主動向CPU請求中斷，CPU響應(yīng)這一請求，則暫停正在運(yùn)行的程序，轉(zhuǎn)入用來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的中斷服務(wù)子程序，運(yùn)行完中斷服務(wù)子程序（即完成數(shù)據(jù)傳送）后自動返回原來運(yùn)行的程序。這樣，雖然外設(shè)的工作速度比較低，但CPU在外設(shè)工作時仍然可以運(yùn)行與外設(shè)傳送無關(guān)的其他程序，使外設(shè)與CPU并行工作，提高了CPU的效率。為了實(shí)現(xiàn)中斷傳送，要求在CPU與外設(shè)之間設(shè)置中斷控制器。中斷方式用于CPU的任務(wù)比較忙且傳送速度不太高的系統(tǒng)中，尤其適合實(shí)時控制緊急事件的處理。

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《高等學(xué)校電工電子類系列教材:微機(jī)原理及應(yīng)用》內(nèi)容新穎，語言通順，文字?jǐn)⑹龊喚殻饕鹿?jié)運(yùn)用了較多的例題分析，也有一些實(shí)用電路。《高等學(xué)校電工電子類系列教材:微機(jī)原理及應(yīng)用》可作為高等學(xué)校電氣信息類專業(yè)教材，也可作為從事計算機(jī)應(yīng)用的工程技術(shù)人員或其他自學(xué)者的學(xué)習(xí)參考書。

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