微型計算機原理及應用

《微型計算機原理及應用（第三版）》是在第二版的基礎上重新編著的，以16位機、32位機為主講機型，並修訂了單片機的內容的微型計算機原理及應用的一本書籍。

本書第三版是根據教育部計算機基礎課程教學指導委員會制定的“微型計算機原理及應用”課程大綱的精神，在第二版的基礎上重新編著的。書中以16位機、32位機為主講機型，並修訂了單片機的內容。主要內容有：計算機基礎知識，微型計算機的基本組成電路、工作原理、指令系統、程序設計、彙編語言及彙編程序,IBM PC微型機系統的特點及總體結構,MCS-51系列單片計算機，微型計算機在自動控制系統中的應用等，並配有例題及習題。書末有習題答案，另有實驗指導教材、實驗培訓裝置(BH-86/51)可配合本書使用。

緒論ⅩⅩⅢ

計算機基礎知識11數制1

111數制的基與權1

112為什麼要用二進位2

113為什麼要用十六進位2

114數制的轉換方法2

12邏輯電路4

13布爾代數5

131“或”運算5

132“與”運算6

133“反”運算7

134布爾代數的基本運算規律7

135摩根定理8

136真值表及布爾代數式的關係9

14二進位數的運算及其加法電路10

141二進位數的相加10

142半加器電路12

143全加器電路12

144半加器及全加器符號12

145二進位數的加法電路13

146二進位數的減法運算14

147可控反相器及加法/減法電路15

習題17

微型計算機的基本組成電路21算術邏輯單元18

22觸發器18

221RS觸發器19

222D觸發器19

223JK觸發器20

23寄存器22

231緩衝寄存器22

232移位寄存器24

233計數器26

234累加器28

24三態輸出電路28

25匯流排結構30

26存儲器31

261只讀存儲器33

262隨機存儲器36

習題39

微型計算機的基本工作原理31微型計算機結構的簡化形式40

32指令系統43

33程序設計44

331先要有一個操作碼錶45

332存儲器分配45

333將源程序翻譯成目的程序45

334程序及數據的輸入方法46

34執行指令的例行程序47

341環形計數器及機器節拍48

342取指周期及執行周期48

35控制部件51

351指令解碼器51

352控制矩陣52

353其他控制電路54

36微型計算機功能的擴展55

37初級程序設計舉例58

38控制部件的擴展64

39現代技術在微型計算機中的應用67

391流水線技術67

392高速緩衝存儲器69

393虛擬存儲器69

394現代技術的應用70

習題70

16位微處理器4116位微處理器概述72

428086/8088CPU的結構73

421執行部件74

422匯流排介面部件BIU74

423存儲器結構76

4248086匯流排的工作周期78

438086/8088CPU的引腳信號和工作模式79

4318086/8088的引腳信號和功能79

432最小工作模式82

433最大工作模式88

448086/8088的主要操作功能95

441系統的複位和啟動操作95

442匯流排操作96

443中斷操作99

444最小工作模式下的匯流排保持105

445最大工作模式下的讀/寫操作106

習題107

86系列微型計算機的指令系統5186系列彙編語言及指令的格式與定址方式109

51186系列彙編語言指令語句格式109

51286系列CPU的定址方式110

52傳送類指令114

521通用數據傳送指令114

522目標地址傳送指令118

523標誌位傳送指令119

524輸入/輸出數據傳送指令119

53數據操作類指令120

531算術運算類指令120

532邏輯運算和移位指令124

54串操作指令128

541字元串的傳送129

542字元串的存和取130

543字元串的掃描和比較130

544重複前綴131

55控制類指令132

551程序轉移的地址132

552條件轉移指令134

553循環控制指令134

554處理機控制指令134

習題135

微型計算機的程序設計61程序設計步驟137

62簡單程序138

63分支程序140

64循環程序143

65子程序146

66查表程序150

習題151

微型計算機彙編語言及彙編程序71宏彙編語言的基本語法153

711偽指令語句格式153

712常數、變數和標號154

713表達式與運算符158

72偽指令160

73宏指令166

74系統功能調用168

75彙編程序的功能及彙編過程172

751彙編程序的功能172

752程序的編輯、彙編及連接過程173

76彙編語言程序設計178

習題194

輸入/輸出介面81微型計算機的輸入/輸出介面196

811輸入/輸出介面的交換信號196

812輸入/輸出的控制方式196

82并行通信與并行介面199

821并行通信199

822并行介面199

83可編程并行通信介面晶元8255A200

8318255A晶元內部結構及其功能200

8328255A晶元的控制字及其工作方式202

8338255A并行介面應用舉例210

84串列通信及串列介面213

841串列通信線路的工作方式213

842串列介面214

843串列通信數據的收發方式214

85可編程串列通信介面晶元8251A216

8518251A晶元內部結構及其功能216

8528251A晶元的控制字及其工作方式220

8538251A串列介面應用舉例223

習題224

中斷控制器、計數/定時控制器及DMA控制器91可編程中斷控制器8259A2269118259A晶元內部結構226

9128259A晶元的工作方式228

9138259A晶元的級聯使用232

9148259A晶元的控制字及其工作方式236

92可編程計數/定時控制器8253244

9218253晶元內部結構244

9228253晶元的工作方式247

9238253計數/定時控制器應用舉例251

93可編程DMA控制器8237A253

9318237A晶元內部結構253

9328237A晶元的通道操作過程258

9338237ADMA控制器的編程及其應用舉例259

習題262

A/D及D/A轉換器101D/A轉換器工作原理264

102D/A轉換器的主要性能指標265

103DAC0832D/A轉換器268

1031DAC0832的結構268

1032DAC0832工作方式270

104A/D轉換器主要性能指標271

105A/D轉換器工作原理274

1051採樣274

1052保持274

1053量化和編碼275

106ADC0809A/D轉換器279

1061ADC0809的結構279

1062ADC0809與系統匯流排的連接281

107AD570A/D轉換器282

1071AD570的結構282

1072AD570工作方式283

習題28532位微處理器11180386微處理器的結構287

11232位微處理器的地址匯流排和數據匯流排292

1121地址匯流排292

1122數據匯流排292

1123匯流排傳送機制293

11332位微處理器的工作方式294

114實地址方式295

114132位微處理器的地址空間295

1142描述符表297

1143段寄存器298

1144描述符299

115保護方式300

115132位微處理器的保護機制301

1152保護方式的定址方法302

1153分頁302

116虛擬8086方式305

11780486位微處理器的特點簡介307

118Pentium微處理器308

1181Pentium微處理器結構308

1182Pentium微處理器流水線的工作原理310

1183Pentium微處理器的數據匯流排和

地址匯流排310

1184Pentium微處理器的存儲器結構312

1185Pentium微處理器的分支預測314

1186Pentium微處理器的寫緩衝器和

存儲器順序314

1187Pentium微處理器的外部中斷314

1188Pentium微處理器的浮點數部件314

1189Pentium微處理器的高速緩衝存儲器315

11810Pentium微處理器初始化方式316

習題317PC匯流排及整機結構121PC機主機結構及主板概述319

122常用的CPU及其在主板上的插座322

123PC機的匯流排結構及主板上的匯流排擴展槽324

124主板上的存儲設備327

125主板上的晶元組330

126主板上的其他器件330

127PC機的外存儲設備333

1271軟磁碟及軟盤驅動器333

1272硬磁碟及硬碟驅動器335

1273磁碟控制器335

1274光碟及光碟驅動器338

128微型計算機的機箱及電源340

129微型計算機的鍵盤及監控顯示器341

習題352

MCS51單片計算機131單片計算機概述353

1311單片計算機結構353

1312單片機實驗及開發系統354

132MCS51系列單片機結構355

1321概述355

1322中央處理器356

1323存儲器356

1324時序系統364

133并行輸入/輸出埠365

134定時器/計數器367

135串列埠374

136中斷378

137MCS51單片機的工作方式381

1371複位方式382

1372連續工作方式382

1373單步工作方式384

138MCS51單片機的外部信號387

139MCS51單片機的指令系統及程序設計389

1391MCS51單片機指令系統概述389

1392定址方式391

1393傳輸指令與數據的傳輸393

1394算術邏輯指令與數據處理403

1310MCS51系列單片機系統擴展411

13101程序存儲器的擴展411

13102數據存儲器的擴展415

13103并行I/O口的擴展417

習題419

微型計算機在自動控制系統中的應用141微型計算機應用的意義421

142典型微型計算機控制系統的組成422

143微型計算機在開環控制系統中的應用424

144以微型計算機為基礎的閉環控制系統428

145微型計算機在多對象檢測及控制系統中的應用430

146微型計算機在多變數尋優系統中的應用431

147微型計算機在過程式控制制系統中的應用433

1471乾燥道的結構工藝及相紙乾燥過程的要求433

1472相紙乾燥過程式控制制機系統的功能434

1473系統的硬體結構435

1474系統軟體考慮436

1475軟體控制器的原理介紹及討論437

148單片機在稱重裝置中的應用439

1481商用計價電子秤的功能439

1482硬體結構442

1483程序流程設計442

習題442

附錄A86系列指令系統匯總表443

附錄BASCII碼字元表458

附錄CMCS51單片機指令系統匯總表459

附錄D習題答案466

附錄E“微型計算機原理及應用”課程的實驗設備建設484

參考文獻486