图书简介:
第1章 绪论 11.1 计算机发展概述 11.1.1 早期计算机 11.1.2 电子数字计算机 21.1.3 微处理器 31.2 计算机中的信息编码 41.2.1 二进制编码 41.2.2 整数的编码 51.2.3 实数的编码 81.2.4 十进制数的编码 81.2.5 英文字符的编码 91.2.6 汉字的编码 91.2.7 多文种的编码 91.3 计算机运行原理 91.3.1 计算机的定义 91.3.2 计算机的组成结构 101.3.3 微机的组成结构 131.3.4 模型机 151.3.5 指令集设计 171.3.6 程序设计 181.3.7 程序载入 191.3.8 取指令和程序计数器 201.3.9 流程控制 211.3.10 总线时序 211.3.11 I/O接口的数据传送方式 221.4 微机系统 231.4.1 微机系统的三个层次 231.4.2 PC系统 24本章小结 24习题 25第2章 8086微处理器 262.1 内部结构 262.1.1 结构特点 272.1.2 总线接口单元BIU 292.1.3 执行单元EU 302.1.4 8086工作过程 312.2 引脚 322.2.1 最小模式和最大模式 322.2.2 引脚定义 342.3 存储器组织 362.4 总线时序 372.4.1 8086总线周期 372.4.2 8086信号的时序要求 382.4.3 最小模式总线时序 382.4.4 最大模式总线时序 402.5 PC/XT微机总线 41本章小结 41习题 42第3章 8086指令系统 433.1 概述 433.1.1 指令的构成 433.1.2 8086指令的基本格式 433.2 8086的数据类型 443.2.1 基本数据类型 443.2.2 数据与编码 453.3 8086 CPU的寻址方式 453.3.1 立即数寻址 463.3.2 寄存器寻址 463.3.3 直接寻址 463.3.4 寄存器间接寻址 473.3.5 寄存器相对寻址 483.3.6 基址变址寻址 483.3.7 相对基址变址寻址 493.3.8 I/O端口寻址 493.4 8086 CPU指令系统 503.4.1 数据传送类指令 503.4.2 算术运算类指令 563.4.3 逻辑运算与移位指令 653.4.4 串操作类指令 703.4.5 控制转移类指令 743.4.6 处理器控制指令 82本章小结 84习题 84第4章 汇编语言程序设计 864.1 汇编语言程序设计的特点 864.1.1 机器语言 864.1.2 汇编语言 864.1.3 汇编语言程序设计的特点 864.1.4 8086宏汇编源程序的组成 884.1.5 汇编语句格式 884.2 8086宏汇编语言基本语法 894.3 伪指令 924.3.1 符号定义伪指令 934.3.2 数据定义伪指令 934.4 DOS和BIOS功能调用 974.4.1 DOS系统功能调用 974.4.2 BIOS功能调用 984.5 汇编语言程序设计 994.5.1 汇编语言程序设计的步骤 994.5.2 顺序结构程序设计 1004.5.3 分支结构程序设计 1024.5.4 循环结构程序设计 1034.5.5 子程序设计 108本章小结 114习题 115第5章 微机的输入与输出 1185.1 接口概述 1185.1.1 接口的功能 1185.1.2 接口中的信息类型 1195.1.3 接口的典型结构 1205.2 端口的编址方式 1215.2.1 存储器映像编址方式 1215.2.2 端口独立编址方式 1215.2.3 IBM PC/AT机端口地址的分配 1225.2.4 端口地址的译码 1235.3 数据传送的方式 1245.3.1 程序控制传送方式 1245.3.2 DMA传送方式 129本章小结 130习题 130第6章 中断系统 1326.1 中断系统的基本概念 1326.1.1 中断的概念 1326.1.2 有关中断的术语 1336.2 中断系统的组成 1346.2.1 中断系统的功能 1346.2.2 中断系统的组成 1356.2.3 CPU响应中断的处理过程 1376.3 8086微机中断系统 1386.3.1 8086中断方式 1386.3.2 中断向量表 1406.3.3 8086 CPU响应中断的流程 1416.3.4 中断服务程序设计举例 1426.4 8259A可编程中断控制器 1456.4.1 8259A的功能 1456.4.2 8259A的外部特性与内部结构 1456.4.3 8259A的控制命令字与初始化 编程 1486.4.4 8259A的操作命令字OCW 1526.4.5 8259A的工作方式 1546.4.6 8259A在微机系统中的应用 1596.5 中断服务程序设计 1596.5.1 中断程序设计步骤 1596.5.2 应用举例 1606.6 高档微机中断系统简介 1666.6.1 高档微机中断结构 1666.6.2 实地址模式下查询向量表 167本章小结 168习题 168第7章 定时/计数技术 1707.1 概述 1707.2 Intel 8253可编程定时/计数器 1707.2.1 8253的基本功能和内部结构 1707.2.2 8253的引脚信号 1727.2.3 8253的控制字与初始化编程 1747.2.4 8253的工作方式 1767.3 8253应用举例 1817.3.1 8253的一般应用 1817.3.2 8253在微机系统中的应用 183本章小结 186习题 186第8章 并行接口 1888.1 通信概述 1888.1.1 并行通信和串行通信 1888.1.2 通信中需要解决的问题 1888.2 可编程并行接口8255 1898.2.1 系统连接、内部结构和外部 引脚 1898.2.2 8255控制字 1918.2.3 8255工作方式 1928.2.4 读PC口 1968.2.5 8255应用举例 197本章小结 203习题 203第9章 串行通信接口 2049.1 概述 2049.1.1 串行通信数据的收发方式 2049.1.2 串行通信数据的传输方向 2059.2 串行通信接口标准RS-232C 2059.3 可编程串行通信接口芯片8251A 2089.3.1 8251A的基本性能 2089.3.2 8251A芯片外部引脚信号 2099.3.3 8251A芯片内部结构及其功能 2109.3.4 8251A芯片的命令字和状态字 2119.4 串行接口应用举例 2149.4.1 基于8251A可编程通信 接口芯片 2149.4.2 基于BIOS串行通信口功能 调用 216本章小结 218习题 218第10章 DMA控制器 21910.1 DMA技术概述 21910.1.1 DMA的两种工作状态 21910.1.2 DMA的传送过程 21910.2 8237的引脚特性和内部结构 22010.2.1 8237的引脚 22010.2.2 8237的内部结构 22110.3 8237的控制寄存器格式和软命令 22310.4 8237的编程应用 22610.4.1 8237的编程步骤 22610.4.2 编程举例 22610.4.3 8237在PC/XT微机中的应用 227习题 228第11章 存储器 22911.1 半导体存储器的分类及性能指标 22911.1.1 半导体存储器的分类 22911.1.2 半导体存储器的性能指标 23011.2 读/写存储器RAM 23111.2.1 静态随机存取存储器 (SRAM) 23111.2.2 动态随机存取存储器 (DRAM) 23411.3 只读存储器ROM 23611.3.1 可编程ROM(PROM) 23611.3.2 可擦除可编程ROM (EPROM) 23611.3.3 电可擦除可编程ROM (EEPROM) 23711.3.4 闪速存储器(Flash Memory) 23811.4 内存储器系统的设计 23811.4.1 存储器芯片的选择 23811.4.2 存储器芯片与CPU的连接 23911.4.3 存储器的地址译码方法 23911.5 微机存储器的层次结构及管理 24011.5.1 存储器层次结构 24011.5.2 Cache的工作原理 24111.5.3 存储器管理 242本章小结 244习题 244第12章 数/模和模/数转换 24512.1 概述 24512.2 D/A转换器 24512.2.1 D/A转换器概述 24512.2.2 D/A转换器的常用参数 24612.2.3 D/A转换器的连接特性 24612.3 D/A转换器的应用 24712.3.1 DAC0832介绍 24712.3.2 DAC0832的连接与编程 24812.3.3 其他D/A转换器介绍 25112.4 A/D转换器 25112.4.1 A/D转换器概述 25112.4.2 A/D转换器的主要技术指标 25312.4.3 A/D转换器的连接特性 25412.5 A/D转换器的应用 25412.5.1 ADC0809介绍 25412.5.2 ADC0809的连接与编程 25512.5.3 其他A/D转换器介绍 259本章小结 260习题 260第13章 课程综合设计 26113.1 设计过程 26113.2 参考题目 26213.2.1 秒表程序设计 26213.2.2 骰子模拟程序设计 26313.2.3 霓虹灯控制系统设计 26313.2.4 计算器程序设计 26313.2.5 打字速度训练程序 26413.2.6 多路智力竞赛抢答器设计 26413.2.7 双机通信系统设计 26513.2.8 模拟21点游戏程序设计 26513.2.9 百米赛跑游戏模拟程序设计 26613.2.10 电子实时时钟软件设计 26713.2.11 简易电子琴设计 26813.2.12 交通信号灯控制系统设计 26913.2.13 光条式菜单程序设计 27013.2.14 单词记忆测试器程序设计 27113.2.15 汽车信号灯控制系统设计 27213.2.16 步进电机工作原理模拟程序 设计 27313.2.17 波形发生器设计 27413.2.18 数据采集系统设计 27613.2.19 文本编辑器设计 27613.2.20 学生成绩管理程序 277附录A 常用ASCII码表 278附录B DOS系统功能调用表 (INT 21H) 279附录C ROM-BIOS调用一览表 284附录D 8086汇编出错信息摘要 286附录E DEBUG常用命令集 287参考文献 288
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第2版前言
本书是省精品课程、省“质量工程”精品教材。
随着微型计算机技术的迅猛发展,为适应本科教育教材更新需求和电子信息科学与电气信息类专业课程基本要求,根据作者多年来从事高校“微机原理及应用”、“单片机原理及应用”课程的教学实践和科研开发的切身经验,以培养学生计算机设计应用系统能力的目的,并考虑近年来嵌入式系统、微电子和通信等技术领域的迅速发展和需求,我们组织编写了本书。
本书详细地从概念上讲述了计算机的基本组成和工作原理,特别是用简单模型机形象、直观地介绍了计算机的主要工作过程,使学生对计算机的原理和运行机制有较深刻的理解。
第2版仍然保持原来的写作风格,但在内容的编排顺序上,调整个别章节,删除了80x86一章,并进行了仔细校对。由于微机原理与接口技术作为非计算机专业的硬件技术基础,举足轻重。随着微处理器技术的发展,32位微处理器的使用相当普遍。但用32位CPU作为初学者的教学芯片,所需基础知识量大,还需进一步探索。当前用8086 CPU作为教学芯片来介绍微机组成,我们认为还是恰当的。因此本书主要以8086 CPU为例,重点介绍微机组成原理与结构,调整了汇编语言与设计。为保持本书知识体系的完备,本书与前一版的核心内容基本一致。
本书可作为高等学校电子信息与电气专业和计算机专业“微机原理”、“微机原理与接口技术”等课程的教材。本书面向普通学生,入门要求降低。本书充分考虑到普通高等学校本、专科学生及自学人员的实际知识水平,以清晰的逻辑结构展开教学内容,尽量使用浅显生动的语言,不惜笔墨详尽讲解重点和难点知识。本书可被用于不同对象、不同层次、不同课时的教学。
本书提供配套电子课件、习题参考答案和课程教学网站,请登录华信教育资源网(http://www.hxedu.com.cn)注册下载。
本书第1、2、8章由西南科技大学杨胜波副教授编写,第3、6、7章由西南科技大学黄玉清教授编写,第4章由西南科技大学谭顺华副教授编写,第10、11章由成都信息工程大学刘双虎编写,第5、12章由西南科技大学胡捷副教授编写,第9章由西南科技大学唐东明博士编写,第13章与附录由西南科技大学陈春梅副教授编写,全书由黄玉清教授主编并统稿。
本书得到四川省精品课程、四川省高等教育“质量工程”之精品教材建设、西南科技大学精品课程(031222)、西南科技大学教材规划项目(06jc0027)资助。
本书是作者在多年积累的相关教学实践和科研成果的基础上编写而成的。西南科技大学吴坚教授、陈波教授(博士)、李磊民教授、江虹教授(博士)对本书提出了诸多宝贵的修改意见,在此表示衷心的感谢!本书的编写过程中,参考了大量国内、外文献资料,在此,特向有关作者表示衷心的感谢!
限于作者的水平,且时间有限,缺点和错误在所难免,殷切期望广大读者提出宝贵意见,敬请批评指正。
作 者
2015年7月
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