微型計算機原理及應用

作者：劉淑敏 主編

出版日期：2003年9月

書號：7-5025-4462-3

開本：16

裝幀：平膜

版次：1版1次

頁數：272頁

本書以8086/8088微處理器為主要機型，介紹微型計算機硬體的基本組成及工作原理。全書共分八章，主要內容為：計算機的基本概念及基本電路；計算機中的數據信息及表示方法；微處理器的結構與功能；半導體存儲器特性、結構，主存儲器的組成、定址及數據存放原則；8086指令簡介；計算機與外設間數據傳輸方法及相應介面；中斷的概念及8259A中斷控制器；微型計算機在各學科中的應用；最後一章簡要介紹微型計算機的常用配件及組裝。

第一章計算機系統概述1

第一節計算機的基本概念1

一、計算機硬體和軟體1

二、計算機程序、指令和語言2

第二節計算機系統的層次結構4

第三節計算機的分類及其應用4

一、計算機的分類4

二、計算機的應用4

第四節微型計算機系統的基本組成電路7

一、基本邏輯操作與邏輯門的實現7

二、解碼器8

三、三態門9

習題與思考題10

第二章計算機中的數據信息11

第一節數和數制11

一、數的位置表示法及各種進位制數11

二、各種進位制數的換算方法12

三、二進位數的權值及運算方法15

第二節帶符號數的機器表示法18

一、機器數與真值18

二、機器數的原碼錶示法19

三、補碼和反碼20

四、求補碼的方法23

五、補碼的運算24

六、溢出判別28

七、算術移位30

八、移碼30

九、各種碼制的比較和小結31

第三節BCD碼及ASCII碼31

一、十進位數的二進位編碼31

二、ASCII碼33

三、奇偶校驗碼34

習題與思考題34

第三章微處理器36

第一節概述36

一、微處理器的基本結構36

二、微處理器的主要性能指標37

第二節8086微處理器38

一、8086CPU的內部結構38

二、8086的引腳信號和功能41

三、80286微處理器45

第三節80386/80486微處理器47

一、80386的內部結構47

二、80386的寄存器組48

三、80386的工作模式49

四、80486微處理器51

第四節新一代微處理器Pentium52

一、Pentium微處理器52

二、PentiumⅡ微處理器58

三、Pentium Ⅲ微處理器59

四、Pentium 4微處理器簡介61

第五節常見微處理器型號及功能61

一、Celeron系列微處理器61

二、AMD K系列微處理器62

三、Cyrix公司的微處理器產品67

習題與思考題68

第四章半導體存儲器69

第一節存儲器概述69

一、存儲器分類69

二、存儲器的分級結構70

三、主存儲器的技術指標70

第二節半導體讀寫存儲器71

一、基本結構及組成71

二、典型存儲器晶元舉例73

第三節只讀存儲器75

一、只讀存儲器的結構、特點和分類75

二、只讀存儲器晶元——Intel 2716 UVEPROM簡介76

三、只讀存儲器應用舉例77

第四節主存儲器的組成與定址78

一、存儲器晶元的擴充及各晶元定址範圍78

二、半導體存儲器與CPU的連接80

三、半導體存儲器的設計步驟81

四、微型計算機主板上的內存插槽及內存條82

五、內存儲器的選購82

第五節高速緩衝存儲器83

一、Cache的功能及基本原理83

二、Cache存儲器的地址映像84

三、替換策略85

第六節8086/8088的主存儲器85

一、8086/8088的存儲器結構及其定址85

二、存儲器的分段結構及物理地址的形成88

三、按信息的分段存儲及分段定址89

習題與思考題91

第五章指令系統93

第一節機器指令格式93

一、操作碼93

二、地址碼93

三、指令字長度94

四、指令助記符95

五、指令格式舉例95

第二節指令和數據的定址方式96

一、指令的定址方式96

二、操作數的定址方式97

三、Intel 8086/8088操作數的定址方式98

第三節8086/8088的指令系統101

一、指令系統符號說明102

二、數據傳送類指令102

三、算術運算指令108

四、邏輯運算與移位類指令113

五、串操作指令117

六、控制轉移類指令120

七、處理器控制類指令124

習題與思考題129

第六章計算機的輸入/輸出方法及介面131

第一節匯流排131

一、匯流排的基本概念131

二、匯流排的連接方式132

三、匯流排標準133

第二節介面與埠133

一、介面133

二、I/O介面的基本結構134

三、為什麼要使用介面134

四、CPU和外設間傳送的信號135

五、介面部件的I/O埠及其編址136

第三節計算機與外設數據傳送的方式137

一、程序方式137

二、中斷傳送方式139

三、直接數據通道傳送（DMA）140

第四節中斷142

一、中斷的基本概念142

二、單級中斷144

三、多級中斷146

四、8086/8088的中斷系統149

五、中斷控制器Intel 8259A153

第五節并行輸入/輸出介面晶元8255A161

一、并行輸入/輸出161

二、并行介面162

三、可編程并行輸入/輸出介面晶元8255A163

第六節串列通訊及串列介面170

一、串列通信線路的工作方式170

二、串列介面170

三、串列通信數據的收發方式171

四、可編程串列通信介面晶元8251A172

習題與思考題180

第七章計算機的應用181

第一節計算機的應用領域181

一、數值計算181

二、信息處理181

三、實時控制182

四、測量和測試183

五、計算機輔助設計183

六、人工智慧183

第二節計算機在機械自動化製造系統中的應用184

一、機械自動化製造系統的發展概況184

二、計算機在機械自動化領域的適用範圍186

第三節計算機在工業控制系統中的應用191

一、計算機控制系統的發展概況191

二、典型計算機實時控制系統的組成192

三、計算機在工業控制系統中的應用193

四、計算機控制系統應用實例196

第四節計算機在高分子科學中的應用196

一、計算機輔助工程（CAE）在氣體輔助注塑成型中的應用196

二、聚合物複雜流體研究的數學方法197

三、聚合物模壓成型加工的計算模擬198

習題與思考題199

第八章計算機常用配件及組裝簡介200

第一節預備知識200

一、計算機組裝內容200

二、裝機必備部件200

第二節常用主板簡介201

一、主板的結構202

二、主板的新技術206

三、主板選購原則207

第三節常用CPU簡介208

一、CPU的發展歷史208

二、CPU的基本概念210

第四節內存211

一、主內存212

二、如何確定內存容量213

第五節外部設備213

一、機箱、鍵盤和滑鼠213

二、顯示卡219

三、硬碟和軟碟機221

四、顯示器223

五、多媒體組件227

六、數據機233

第六節計算機組裝步驟235

一、硬體組裝235

二、設置BIOS238

三、硬碟規劃242

四、軟體的安裝246

附錄一調試程序DEBUG254

附錄二實驗266

實驗一寄存器與內存數據存儲266

實驗二可編程并行介面266

實驗三中斷267

參考文獻269