微機原理與介面技術

本書以80X86 微處理器為對象,介紹了微型計算機基礎知識、80X86 微處理器結構、指令系統、彙編語言程序設計方法、存儲系統、I/ O 介面和常見匯流排、中斷系統和中斷控制器、常用介面晶元、A/ D 和D/ A 轉換技術、 人機交互介面技術等內容。本書可作為高等學校電子信息、通信工程、自動化、計算機相關專業本科生的教材,也可供從事微型計算機技術的相關工程技術人員學習參考。

第1章 微型計算機概述……1

1.1 微型計算機的發展及其特點……1

1.1.1 微型計算機發展概況……1

1.1.2 微型計算機的特點……3

1.1.3 微型計算機的分類……4

1.2 微型計算機結構……5

1.2.1 計算機的組成……5

1.2.2 計算機的工作原理……6

1.2.3 微型計算機硬體……6

1.2.4 微型計算機軟體……8

1.2.5 微型計算機系統……9

1.3 微型計算機的主要性能指標和應用……9

1.3.1 微型計算機的主要性能指標……9

1.3.2 微型計算機的應用……11

習題……12

第2章微處理器結構……13

2.1 8086微處理器簡介……13

2.1.1 8086內部結構……13

2.1.2 8086/8088存儲器組織及I/O組織……18

2.2 8086引腳功能及工作模式……21

2.2.1 8086引腳信號功能……21

2.2.2 8086兩種工作模式……24

2.2.3 8086微處理器的匯流排操作……30

2.3 80X86微處理器……35

2.3.1 80286微處理器……35

2.3.2 80386微處理器……36

2.3.3 80486微處理器……37

2.3.4 Pentium系列微處理器……38

習題……40

第3章 指令系統……41

3.1 8086指令系統概述……41

3.1.1 指令的基本內容……41

3.1.2 8086指令的基本格式……41

3.2 定址方式……42

3.2.1 數據定址方式……42

3.2.2 轉移地址的定址方式……46

3.3 8086指令系統……47

3.3.1 數據傳送類指令……48

3.3.2 算術運算類指令……51

3.3.3 邏輯運算與移位類指令……58

3.3.4 串操作類指令……61

3.3.5 控制轉移類指令……64

3.3.6 處理器控制指令……70

3.3.7 輸入輸出指令……71

3.3.8 中斷指令……72

3.4 80X86增強和擴充的指令……72

3.4.1 80286增強和擴充的指令……72

3.4.2 80386增強和擴充的指令……75

3.4.3 80486增強和擴充的指令……78

3.4.4 Pentium增強和擴充的指令……79

習題……80

第4章彙編語言程序設計……82

4.1 彙編語言的基本語法……82

4.1.1 彙編程序的建立過程……82

4.1.2 彙編語言程序格式……83

4.1.3 彙編語言源程序的語句類型……84

4.2 偽指令……84

4.2.1 常量……84

4.2.2 變數……85

4.2.3 標號……86

4.2.4 表達式……87

4.2.5 運算符……87

4.3 操作系統資源的使用……90

4.3.1 DOS系統功能調用……90

4.3.2 BIOS系統功能調用……92

4.4 彙編程序設計……92

4.4.1 順序程序設計……92

4.4.2 分支程序設計……93

4.4.3 循環程序設計……95

4.5 子程序設計……99

4.5.1 編製子程序的基本要求……99

4.5.2 子程序設計舉例……101

習題……103

第5章 微機的存儲系統……105

5.1 微機的存儲系統的組成……105

5.1.1 半導體存儲器分類……105

5.1.2 存儲器的結構……107

5.1.3 存儲器的性能指標……108

5.2 隨機存取存儲器(RAM)……108

5.2.1 靜態隨機存取存儲器(SRAM)……109

5.2.2 動態隨機存取存儲器(DRAM)……111

5.3 只讀存儲器(ROM)……117

5.3.1 只讀存儲器的組成與分類……118

5.3.2 常用EPROM存儲晶元……119

5.3.3 快閃記憶體(FLASH)……119

5.4 高速緩衝存儲器(Cache)……122

5.4.1 Cache工作原理……122

5.4.2 Cache基本操作……123

5.5 虛擬存儲器……125

5.5.1 虛擬存儲器的概念……125

5.5.2 虛擬存儲器的分類……126

5.6 存儲器管理……128

5.6.1 存儲單元及存儲介面……128

5.6.2 存儲器管理……131

5.6.3 存儲器與CPU的連接舉例……136

習題……139

第6章 I/O介面與匯流排技術……140

6.1 I/O介面……140

6.1.1 輸入/輸出信息……140

6.1.2 I/O介面的功能……141

6.1.3 I/O介面晶元的分類……142

6.1.4 I/O介面的定址方式……142

6.2 CPU與外部設備間的數據傳送方式……144

6.2.1 無條件傳送方式……144

6.2.2 查詢傳送方式……144

6.2.3 中斷傳送方式……145

6.2.4 直接數據通道傳送方式(DMA)……146

6.3 匯流排技術……146

6.3.1 匯流排的概念……146

6.3.2 匯流排分類……147

6.3.3 多匯流排分級結構……149

6.3.4 匯流排操作……151

6.3.5 匯流排仲裁……152

6.3.6 匯流排傳輸方式……155

6.4 微機系統常用匯流排簡介……157

6.4.1 PC第一代匯流排標準……157

6.4.2 第二代PCI匯流排……160

6.4.3 第三代匯流排標準PCIExpress……165

6.4.4 外部匯流排……167

6.5 通用串列匯流排USB……172

習題……175

第7章 中斷系統……176

7.1 中斷概述……176

7.1.1 中斷的基本概念……176

7.1.2 中斷處理過程……178

7.1.3 多級中斷管理……179

7.2 8086中斷系統……182

7.2.1 外部中斷……182

7.2.2 內部中斷……182

7.2.3 中斷向量表……183

7.3 可編程中斷控制器8259A……184

7.3.1 8259A的內部結構和引腳……185

7.3.2 8259A的工作方式……187

7.3.3 8259A的編程設置……189

習題……195

第8章 常用介面晶元……196

8.1 可編程定時/計數器晶元8253/8254……196

8.1.1 8253的內部結構及其外部引腳……196

8.1.2 8253的控制字……198

8.1.3 8253工作方式與操作時序……199

8.1.4 8253的初始化編程與讀輸出鎖存器……202

8.1.5 定時/計數晶元8254……203

8.1.6 8253應用舉例……203

8.2 可編程并行I/O介面晶元8255A……205

8.2.1 8255A晶元的內部結構及其功能……205

8.2.2 8255A晶元的控制字及其工作方式……207

8.2.3 8255A的應用……210

8.3 可編程串列介面晶元8251A……212

8.3.1 8251A的基本功能與內部結構……212

8.3.2 8251A的引腳……214

8.3.3 8251A的控制字……215

8.3.4 8251A的初始化編程……217

8.3.5 8251A應用舉例……217

8.4 DMA控制器8237A……220

8.4.1 8237A的功能與內部結構……221

8.4.2 8237A的引腳……222

8.4.3 8237A的工作模式……224

8.4.4 8237A在微機系統中的應用……225

習題……225

第9章 A/D、D/A轉換及介面技術……227

9.1 A/D轉換技術……227

9.1.1 A/D轉換工作原理……227

9.1.2 A/D轉換的方法……228

9.1.3 A/D轉換器主要參數……229

9.1.4 ADC0809內部結構及其與微處理器的介面……230

9.2 D/A轉換技術……232

9.2.1 D/A轉換工作原理……232

9.2.2 D/A轉換器主要參數……234

9.2.3 DAC0832的內部結構及其與微處理器的介面……235

9.3 常用的AD/DA器件……239

習題……241

第10章 人機交互介面……242

10.1 輸入設備及介面技術……242

10.1.1 鍵盤原理及介面技術……242

10.1.2 滑鼠的原理及介面技術……246

10.2 CRT顯示器原理及介面技術……251

10.3 LED顯示器……257

10.4 LCD顯示原理及介面技術……258

10.5 印表機介面技術……260

習題……264

附錄A ASCII(美國標準信息交換碼)表……265

附錄B 8086指令系統一覽表……266

附錄C 8086宏彙編常用偽指令表……274

參考文獻……276