微型計算機原理及應用

本書以8086(8088)為對象，描述微型計算機的組成和介面技術。全書共分8章，主要介紹了微型計算機的基本結構、指令系統及彙編語言、內部存儲器、I/O技術、匯流排及典型介面晶元的應用等。本書在內容上強調基本概念、工程上分析問題的方法和解決問題的方法。此外，書中還對Pentium處理器及SOC作了簡要介紹。

本書著眼於工程應用，通過學習為微機應用打下堅實的基礎。書中內容簡明扼要、重點突出，融入作者的經驗和體會。本書既可作為高等院校各專業的教學用書，也可作為相關技術人員的參考書。

★本書配有電子教案，需要的老師可與出版社聯繫，免費提供。

第1章 預備知識 1

1.1 數與數制 1

1.2 算術邏輯運算 2

1.3 符號數的表示方法 3

1.4 補碼的運算 4

1.5 數的定點表示和浮點表示 5

1.5.1 數的定點表示法 5

1.5.2 數的浮點表示法 5

1.5.3 工業標準IEEE754 6

1.6 BCD碼 7

1.7 ASCII 碼 8

習題 8

第2章 微型計算機概述 10

2.1 微型計算機的基本結構 10

2.1.1 微型計算機的組成及各部分的功能 10

2.1.2 微型計算機的工作過程 13

2.2 8086(8088)CPU 14

2.2.1 8086(8088)CPU的特點 14

2.2.2 8086CPU的引線及其功能 15

2.2.3 8088CPU的引線及其功能 19

2.2.4 8086CPU的內部結構 21

2.2.5 存儲器定址 24

2.2.6 8086CPU的工作時序 26

2.3 系統匯流排的形成 28

2.3.1 幾種常用的晶元 29

2.3.2 最小模式下的系統匯流排形成 30

2.3.3 最大模式下的系統匯流排形成 31

2.3.4 8088的系統匯流排形成 32

習題 33

第3章 指令系統及彙編語言程序設計 35

3.1 8088的定址方式 35

3.1.1 決定操作數地址的定址方式 35

3.1.2 決定轉移地址的定址方式 37

3.2 8088(8086)的指令系統 39

3.2.1 傳送指令 39

3.2.2 算術運算指令 43

3.2.3 邏輯運算和移位指令 49

3.2.4 串操作指令 53

3.2.5 程序控制指令 56

3.2.6 處理器控制指令 60

3.2.7 輸入/輸出指令 61

3.3 彙編語言 62

3.3.1 彙編語言的語句格式 62

3.3.2 常數 64

3.3.3 偽指令 64

3.3.4 彙編語言的運算符 69

3.3.5 彙編語言源程序的結構 71

3.4 彙編語言程序設計 72

3.4.1 程序設計概述 73

3.4.2 程序設計的基本方法 73

3.4.3 彙編語言程序舉例 81

3.4.4 彙編語言程序的查錯與調試 87

習題 88

第4章 存儲系統 90

4.1 概述 90

4.1.1 存儲器的分類 90

4.1.2 存儲器的主要性能指標 91

4.2 常用存儲器晶元的連接使用 92

4.2.1 靜態讀寫存儲器(SRAM) 92

4.2.2 EPROM 100

4.2.3 EEPROM(E2PROM) 105

4.2.4 其他存儲器 111

4.2.5 80x86及奔騰處理器匯流排上的存儲器連接 116

4.3 動態讀寫存儲器(DRAM) 119

4.3.1 概述 120

4.3.2 動態存儲器的連接使用 122

4.3.3 內存條 124

4.4 存儲卡 132

4.4.1 多媒體存儲卡MMC 132

4.4.2 安全數字卡SD 134

習題 136

第5章 輸入/輸出技術 139

5.1 概述 139

5.1.1 外設介面的編址方式 139

5.1.2 外設介面的基本模型 140

5.2 程序控制輸入/輸出 140

5.2.1 無條件傳送方式 141

5.2.2 查詢傳送方式 143

5.2.3 中斷方式 147

5.2.4 直接存儲器存取(DMA) 169

習題 183

第6章 常用介面晶元及應用 184

6.1 簡單介面 184

6.1.1 三態門 184

6.1.2 鎖存器 184

6.1.3 帶有三態門輸出的鎖存器 185

6.2 可編程并行介面8255 186

6.2.1 8255的引線及內部結構 187

6.2.2 8255的工作方式 188

6.2.3 控制字及狀態字 192

6.2.4 8255的定址及連接 194

6.2.5 初始化及應用 195

6.3 可編程定時器8253 197

6.3.1 8253的引線功能及內部結構 197

6.3.2 8253的工作方式 198

6.3.3 8253的控制字 200

6.3.4 8253的定址及連接 201

6.3.5 初始化及應用 202

6.4 可編程串列介面8250 204

6.4.1 概述 204

6.4.2 串列介面8250 206

6.4.3 串列通信匯流排RS-232C 217

6.5 鍵盤介面 219

6.5.1 概述 219

6.5.2 鍵盤的基本結構 220

6.5.3 非編碼矩陣鍵盤介面的實現 222

6.5.4 專用鍵盤介面晶元 225

6.6 印表機介面 225

6.6.1 印表機介面匯流排 226

6.6.2 串列介面電路及驅動程序 227

6.6.3 并行介面電路及驅動程序 228

6.7 顯示器介面 231

6.7.1 七段數碼顯示器 231

6.7.2 LED介面電路 232

6.8 光電隔離輸入/輸出介面 234

6.8.1 隔離的概念及意義 234

6.8.2 光電耦合器件 235

6.8.3 光電耦合器件的應用 237

6.9 數/模(D/A)變換器介面 240

6.9.1 D/A變換器和A/D變換器在控制系統中的地位 240

6.9.2 D/A變換器的基本原理 241

6.9.3 典型的D/A變換器晶元舉例 243

6.10 模/數(A/D)變換器介面 247

6.10.1 A/D變換器的主要技術指標 247

6.10.2 典型A/D變換器晶元介紹 249

6.10.3 A/D變換器應用實例 252

習題 259

第7章 匯流排 262

7.1 匯流排概述 262

7.1.1 定義及分類 262

7.1.2 採用匯流排標準的優點 263

7.2 內匯流排 265

7.2.1 PC機的內匯流排 265

7.2.2 工控機的內匯流排標準 273

7.3 外匯流排 284

7.3.1 常見外匯流排 285

7.3.2 PC機的外匯流排 286

7.4 匯流排驅動與控制 296

7.4.1 匯流排競爭的概念 297

7.4.2 負載的計算 297

7.4.3 匯流排驅動與控制的實現 299

習題 304

第8章 SOC下的微型機系統 305

8.1 概述 305

8.1.1 PXA 27X概述 305

8.1.2 Intel XScale結構 307

8.2 ARM處理器 308

8.2.1 ARM處理器系列 308

8.2.2 ARM處理器的工作模式及寄存器 309

8.2.3 ARM指令系統 313

8.2.4 ARM的異常中斷處理 323

8.3 Intel PXA 27X介紹 328

8.3.1 PXA27X的結構 328

8.3.2 PXA27X的內部存儲器 329

8.3.3 PXA27X的外部存儲器控制器 331

8.3.4 PXA27X的中斷控制器 338

8.3.5 PXA27X的鍵盤介面 342

習題 345

參考文獻 346