微型計算機原理及其應用

前言

由彭楚武等主編的《微機原理與接口技術(shù)》自2004年由湖南大學出版社出版以來，受到了廣大讀者的普遍歡迎，也得到了許多讀者的良好建議?！段⑿陀嬎銠C原理及其應用》是以該教材為基礎，密切結(jié)合當前普通高校電類專業(yè)計算機系列課程教學改革的需要進行編寫，補充了許多新的內(nèi)容，并對體系結(jié)構(gòu)進行了較大的調(diào)整而形成的。本教材主要特色如下：1.精練內(nèi)容，壓縮篇幅。本教材分為上編“微機原理與接口技術(shù)”和下編“單片機原理與應用”兩大部分，可分別對應現(xiàn)有的“微機原理與接口技術(shù)”及“單片機原理與應用”兩門課程。合二為一后，大量地消除了兩門課程中有關微機基本原理以及接口芯片方面的重復內(nèi)容。授課時可以Intel 8086微處理器為例，重點講清微型計算機的工作原理和體系結(jié)構(gòu)等方面的知識，而單片機應用技術(shù)方面的內(nèi)容則可主要通過單片機實驗和具體的應用系統(tǒng)課程設計得到強化。2.強化實踐教學環(huán)節(jié)，圍繞提高學生計算機測控系統(tǒng)研發(fā)能力的培養(yǎng)目標組織教學內(nèi)容。本課程包括微機原理與接口技術(shù)、單片機原理與應用等兩門實驗課和一門單片機應用系統(tǒng)課程設計（此課程設計要求學生盡可能獨立完成一個貼近實際的單片機應用系統(tǒng)的研發(fā)，并能脫機運行，可以利用兩周時間停課進行設計，也可以采用“創(chuàng)新性實驗計劃”模式，完全利用課余時間，與課堂教學穿插進行）。作為配套教材將編寫出版相應的實驗指導書和課程設計指導書。3.面向探索式、自主學習型教學模式，注重案例教學。本課程進行立體化教材建設，除主教材、實驗指導書外，還將配套多媒體電子課件、自主學習型網(wǎng)絡課件、習題解答等。同時通過精品課程網(wǎng)站建設，不斷充實網(wǎng)絡資源信息。4.使用靈活，適應不同學校的教學需要?；诒窘滩模梢圆捎靡韵聝煞N方式組織教學：(1)一門課（微型計算機原理及其應用）+兩項課程實驗+一門課程設計；(2)兩門課（微機原理與接口技術(shù)、單片機原理與應用）+兩門課程實驗+一門課程設計。理論課時安排可以根據(jù)各個學校教學改革的需要靈活選擇。建議作為一門課開設時為72學時，作為兩門課開設時為54+26學時。本教材是集體智慧的結(jié)晶。按照“集體編寫、共同提高”的原則，通過集思廣益，把各個學校的長處聚集在一起，力求共創(chuàng)精品教材?！段⑿陀嬎銠C原理及其應用》由彭楚武、張志文主編。各章的編寫分工是：彭楚武（第5章、第8章、第9章、附錄A、附錄B、附錄C、附錄F）、張志文（第2章、第4章、附錄D、附錄E）、邱銀安（第1章、第3章）、毛弋（第6章）、樊紹勝（第7章）、肖昌炎（第10章）、唐求（第11章、第12章）、羅德榮（第13章）、孟志強（第14章）。全書由彭楚武、張志文負責統(tǒng)稿。

內(nèi)容概要

本書是為高等理工科院校電氣信息類及相關專業(yè)本科生編寫的教科書。全書分別以Intel 8086微處理器和MCS-51單片機構(gòu)成的微機系統(tǒng)為對象，對微機的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、匯編語言程序設計、接口技術(shù)和基本接口芯片進行了較為詳細的討論。全書分上下兩編，共14章。上編微機原理與接口技術(shù)部分，介紹了基于8086的微機系統(tǒng)原理、組成及接口技術(shù)，以及微機系統(tǒng)的設計方法。下編單片機原理與應用部分，介紹了基于MCS-51單片機的原理與接口技術(shù)，并給出了應用實例。    本書注重理論聯(lián)系實際，采用案例教學模式，配備大量有指導意義的實例，以加強學生在微機應用系統(tǒng)開發(fā)和匯編語言程序設計方面的能力培養(yǎng)。編排時力求循序漸進，方便自學，突出實用性，因此本書也適合作為高職、成教等相關專業(yè)的教科書及工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

上編 微機原理與接口技術(shù)  第1章 微型計算機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理    1.1 微型計算機概述      1.1.1 微型計算機的發(fā)展概況      1.1.2 微型計算機的特點和應用      1.1.3 微型計算機的分類      1.1.4 微型計算機的主要性能指標    1.2 微型計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)      1.2.1 計算機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理      1.2.2 微型計算機的組成與系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)      1.2.3 微型計算機的硬件結(jié)構(gòu)    1.3 微型計算機中數(shù)與字符的表示法      1.3.1 進位計數(shù)制      1.3.2 進位制數(shù)間的轉(zhuǎn)換      1.3.3 定點數(shù)與浮點數(shù)      1.3.4 機器數(shù)與真值      1.3.5 原碼、反碼與補碼      1.3.6 溢出的概念      1.3.7 數(shù)字與字符的編碼    思考題  第2章 8086微處理器    2.1 8086微處理器的結(jié)構(gòu)      2.1.1 8086的功能結(jié)構(gòu)      2.1.2 8086CPU的寄存器結(jié)構(gòu)    2.2 8086的引腳信號及工作模式      2.2.1 8086的引腳及其功能      2.2.2 最小工作模式及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)      2.2.3 最大模式和系統(tǒng)組成    2.3 8086 CPU的總線周期與時序      2.3.1 時鐘周期、總線周期和指令周期      2.3.2 總線操作與時序      2.3.3 基本的總線周期      2.3.4 讀總線周期      2.3.5 寫總線周期      2.3.6 中斷響應周期      2.3.7 最小模式下總線請求與響應      2.3.8 系統(tǒng)的復位操作    思考題  第3章 半導體存儲器    3.1 概述一      3.1.1 半導體存儲器的分類      3.1.2 半導體存儲器的組成      3.1.3 半導體存儲器的性能指標    3.2 隨機存儲器      3.2.1 靜態(tài)隨機存儲器      3.2.2 動態(tài)隨機存儲器(DRAM)    3.3 只讀存儲器(ROM)    3.4 存儲器與CPU的接口技術(shù)      3.4.1 存儲器與CPU的連接      3.4.2 簡單的8086存儲器子系統(tǒng)設計    思考題  第4章 8086CPU的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設計    4.1 8086CPU的指令格式與尋址方式      4.1.1 指令的基本概念      4.1.2 8086CPU指令的格式      4.1.3 8086CPU的尋址方式    4.2 8086CPU指令系統(tǒng)      4.2.1 數(shù)據(jù)傳送類指令      4.2.2 算術(shù)運算類指令      4.2.3 邏輯運算與移位類指令      4.2.4 串操作類指令      4.2.5 控制轉(zhuǎn)移類指令      4.2.6 處理器控制指令    4.3 匯編語言程序設計    ……  第5章 輸入/輸出技術(shù)與中斷系統(tǒng)  第6章 定量/計數(shù)技術(shù)  第7章 可編程并行I/O接口8255A  第8章 串行通信接口  第9章 典型的微型計算機系統(tǒng)下編 單片機原理與應用  第10章 MCS-51系列單片機硬件結(jié)構(gòu)及功能部件  第11章 單片機指令系統(tǒng)  第12章 單片機匯編語言程序設計  第13章 單片機的接口技術(shù)  第14章 微型計算機應用系統(tǒng)的開發(fā)與設計附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：1.1.1 微型計算機的發(fā)展概況1946年第一臺計算機在美國問世。在這以后幾十年的迅猛發(fā)展中，計算機經(jīng)歷了電子管時代，晶體管時代，集成電路時代，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路時代，超大規(guī)模、超高速集成電路時代。電子計算機的誕生、發(fā)展和應用普及，是20世紀科學技術(shù)的卓越成就，計算機技術(shù)對其他科學技術(shù)發(fā)展的推動作用，以及對整個人類生活的影響是前所未有的。在當今的信息化、網(wǎng)絡化時代，計算機已成為人們工作生活中不可缺少的基本工具，其中人們接觸最多的是微型計算機。微型計算機誕生于20世紀70年代，是第四代計算機向微型化發(fā)展的一個重要分支，它的發(fā)展以微處理器的發(fā)展為主要標志。微處理器簡稱MPU（MicroProcessing Unit），是微型計算機的核心芯片，它將微型計算機的運算器和控制器集成在一片硅片上，也稱中央處理器CPU（Central ProcessingUnit）。微處理器具體由算術(shù)邏輯部件ALU（Arithmetic Logical Unit）、控制部件、寄存器組和片內(nèi)總線等幾部分組成。微處理器的產(chǎn)生和發(fā)展與大規(guī)模集成電路的發(fā)展是密不可分的。20世紀60年代后期，在一片幾平方毫米的硅片上，可以集成幾千個晶體管，出現(xiàn)了大規(guī)模集成電路LSI（Large Scale Integration）。LSI器件體積小、功耗低，可靠性高，為微處理器及微型計算機生產(chǎn)提供了可能。1971年世界上第一臺微處理器（4004：）和微型計算機在美國舊金山南部的硅谷應運而生，從而開創(chuàng)了微型計算機發(fā)展的新時代

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