微機原理與介面技術

主要內容包括：微型計算機系統基本結構與基本原理、8086微處理器、8086指令系統、彙編語言程序設計、微機的輸入與輸出、中斷系統、定時/計數技術、并行介面、串列通信介面、DMA控制器、存儲器、數模和模數轉換、課程綜合設計等。本書提供大量實例，配套電子課件、習題參考答案和課程教學網站等。

第1章 緒論 1

1.1 計算機發展概述 1

1.1.1 早期計算機 1

1.1.2 電子數字計算機 2

1.1.3 微處理器 3

1.2 計算機中的信息編碼 4

1.2.1 二進位編碼 4

1.2.2 整數的編碼 5

1.2.3 實數的編碼 8

1.2.4 十進位數的編碼 8

1.2.5 英文字元的編碼 9

1.2.6 漢字的編碼 9

1.2.7 多文種的編碼 9

1.3 計算機運行原理 9

1.3.1 計算機的定義 9

1.3.2 計算機的組成結構 10

1.3.3 微機的組成結構 13

1.3.4 模型機 15

1.3.5 指令集設計 17

1.3.6 程序設計 18

1.3.7 程序載入 19

1.3.8 取指令和程序計數器 20

1.3.9 流程式控制制 21

1.3.10 匯流排時序 21

1.3.11 I/O介面的數據傳送方式 22

1.4 微機系統 23

1.4.1 微機系統的三個層次 23

1.4.2 PC系統 24

本章小結 24

習題 25

第2章 8086微處理器 26

2.1 內部結構 26

2.1.1 結構特點 27

2.1.2 匯流排介面單元BIU 29

2.1.3 執行單元EU 30

2.1.4 8086工作過程 31

2.2 引腳 32

2.2.1 最小模式和最大模式 32

2.2.2 引腳定義 34

2.3 存儲器組織 36

2.4 匯流排時序 37

2.4.1 8086匯流排周期 37

2.4.2 8086信號的時序要求 38

2.4.3 最小模式匯流排時序 38

2.4.4 最大模式匯流排時序 40

2.5 PC/XT微機匯流排 41

本章小結 41

習題 42

第3章 8086指令系統 43

3.1.1 指令的構成 43

3.1.2 8086指令的基本格式 43

3.2 8086的數據類型 44

3.2.1 基本數據類型 44

3.2.2 數據與編碼 45

3.3 8086 CPU的定址方式 45

3.3.1 立即數定址 46

3.3.2 寄存器定址 46

3.3.3 直接定址 46

3.3.4 寄存器間接定址 47

3.3.5 寄存器相對定址 48

3.3.6 基址變址定址 48

3.3.7 相對基址變址定址 49

3.3.8 I/O埠定址 49

3.4 8086 CPU指令系統 50

3.4.1 數據傳送類指令 50

3.4.2 算術運算類指令 56

3.4.3 邏輯運算與移位指令 65

3.4.4 串操作類指令 70

3.4.5 控制轉移類指令 74

3.4.6 處理器控制指令 82

本章小結 84

習題 84

第4章 彙編語言程序設計 86

4.1 彙編語言程序設計的特點 86

4.1.1 機器語言 86

4.1.2 彙編語言 86

4.1.3 彙編語言程序設計的特點 86

4.1.4 8086宏彙編源程序的組成 88

4.1.5 彙編語句格式 88

4.2 8086宏彙編語言基本語法 89

4.3 偽指令 92

4.3.1 符號定義偽指令 93

4.3.2 數據定義偽指令 93

4.4 DOS和BIOS功能調用 97

4.4.1 DOS系統功能調用 97

4.4.2 BIOS功能調用 98

4.5 彙編語言程序設計 99

4.5.1 彙編語言程序設計的步驟 99

4.5.2 順序結構程序設計 100

4.5.3 分支結構程序設計 102

4.5.4 循環結構程序設計 103

4.5.5 子程序設計 108

本章小結 114

習題 115

第5章 微機的輸入與輸出 118

5.1 介面概述 118

5.1.1 介面的功能 118

5.1.2 介面中的信息類型 119

5.1.3 介面的典型結構 120

5.2 埠的編址方式 121

5.2.1 存儲器映像編址方式 121

5.2.2 埠獨立編址方式 121

5.2.3 IBM PC/AT機埠地址的分配 122

5.2.4 埠地址的解碼 123

5.3 數據傳送的方式 124

5.3.1 程序控制傳送方式 124

5.3.2 DMA傳送方式 129

本章小結 130

習題 130

第6章 中斷系統 132

6.1 中斷系統的基本概念 132

6.1.1 中斷的概念 132

6.1.2 有關中斷的術語 133

6.2 中斷系統的組成 134

6.2.1 中斷系統的功能 134

6.2.2 中斷系統的組成 135

6.2.3 CPU響應中斷的處理過程 137

6.3 8086微機中斷系統 138

6.3.1 8086中斷方式 138

6.3.2 中斷向量表 140

6.3.3 8086 CPU響應中斷的流程 141

6.3.4 中斷服務程序設計舉例 142

6.4 8259A可編程中斷控制器 145

6.4.1 8259A的功能 145

6.4.2 8259A的外部特性與內部結構 145

6.4.3 8259A的控制命令字與初始化

編程 148

6.4.4 8259A的操作命令字OCW 152

6.4.5 8259A的工作方式 154

6.4.6 8259A在微機系統中的應用 159

6.5 中斷服務程序設計 159

6.5.1 中斷程序設計步驟 159

6.5.2 應用舉例 160

6.6 高檔微機中斷系統簡介 166

6.6.1 高檔微機中斷結構 166

6.6.2 實地址模式下查詢向量表 167

本章小結 168

習題 168

第7章 定時/計數技術 170

7.1 概述 170

7.2 Intel 8253可編程定時/計數器 170

7.2.1 8253的基本功能和內部結構 170

7.2.2 8253的引腳信號 172

7.2.3 8253的控制字與初始化編程 174

7.2.4 8253的工作方式 176

7.3 8253應用舉例 181

7.3.1 8253的一般應用 181

7.3.2 8253在微機系統中的應用 183

本章小結 186

習題 186

第8章 并行介面 188

8.1 通信概述 188

8.1.1 并行通信和串列通信 188

8.1.2 通信中需要解決的問題 188

8.2 可編程并行介面8255 189

8.2.1 系統連接、內部結構和外部

引腳 189

8.2.2 8255控制字 191

8.2.3 8255工作方式 192

8.2.4 讀PC口 196

8.2.5 8255應用舉例 197

本章小結 203

習題 203

第9章 串列通信介面 204

9.1 概述 204

9.1.1 串列通信數據的收發方式 204

9.1.2 串列通信數據的傳輸方向 205

9.2 串列通信介面標準RS-232C 205

9.3 可編程串列通信介面晶元8251A 208

9.3.1 8251A的基本性能 208

9.3.2 8251A晶元外部引腳信號 209

9.3.3 8251A晶元內部結構及其功能 210

9.3.4 8251A晶元的命令字和狀態字 211

9.4 串列介面應用舉例 214

9.4.1 基於8251A可編程通信

介面晶元 214

9.4.2 基於BIOS串列通信口功能

調用 216

本章小結 218

習題 218

第10章 DMA控制器 219

10.1 DMA技術概述 219

10.1.1 DMA的兩種工作狀態 219

10.1.2 DMA的傳送過程 219

10.2 8237的引腳特性和內部結構 220

10.2.1 8237的引腳 220

10.2.2 8237的內部結構 221

10.3 8237的控制寄存器格式和軟命令 223

10.4 8237的編程應用 226

10.4.1 8237的編程步驟 226

10.4.2 編程舉例 226

10.4.3 8237在PC/XT微機中的應用 227

習題 228

第11章 存儲器 229

11.1 半導體存儲器的分類及性能指標 229

11.1.1 半導體存儲器的分類 229

11.1.2 半導體存儲器的性能指標 230

11.2 讀/寫存儲器RAM 231

11.2.1 靜態隨機存取存儲器

（SRAM） 231

11.2.2 動態隨機存取存儲器

（DRAM） 234

11.3 只讀存儲器ROM 236

11.3.1 可編程ROM（PROM） 236

11.3.2 可擦除可編程ROM

（EPROM） 236

11.3.3 電可擦除可編程ROM

（EEPROM） 237

11.3.4 閃速存儲器（Flash Memory） 238

11.4 內存儲器系統的設計 238

11.4.1 存儲器晶元的選擇 238

11.4.2 存儲器晶元與CPU的連接 239

11.4.3 存儲器的地址解碼方法 239

11.5 微機存儲器的層次結構及管理 240

11.5.1 存儲器層次結構 240

11.5.2 Cache的工作原理 241

11.5.3 存儲器管理 242

本章小結 244

習題 244

第12章 數/模和模/數轉換 245

12.1 概述 245

12.2 D/A轉換器 245

12.2.1 D/A轉換器概述 245

12.2.2 D/A轉換器的常用參數 246

12.2.3 D/A轉換器的連接特性 246

12.3 D/A轉換器的應用 247

12.3.1 DAC0832介紹 247

12.3.2 DAC0832的連接與編程 248

12.3.3 其他D/A轉換器介紹 251

12.4 A/D轉換器 251

12.4.1 A/D轉換器概述 251

12.4.2 A/D轉換器的主要技術指標 253

12.4.3 A/D轉換器的連接特性 254

12.5 A/D轉換器的應用 254

12.5.1 ADC0809介紹 254

12.5.2 ADC0809的連接與編程 255

12.5.3 其他A/D轉換器介紹 259

本章小結 260

習題 260

第13章 課程綜合設計 261

13.1 設計過程 261

13.2 參考題目 262

13.2.1 秒錶程序設計 262

13.2.2 骰子模擬程序設計 263

13.2.3 霓虹燈控制系統設計 263

13.2.4 計算器程序設計 263

13.2.5 打字速度訓練程序 264

13.2.6 多路智力競賽搶答器設計 264

13.2.7 雙機通信系統設計 265

13.2.8 模擬21點遊戲程序設計 265

13.2.9 百米賽跑遊戲模擬程序設計 266

13.2.10 電子實時時鐘軟體設計 267

13.2.11 簡易電子琴設計 268

13.2.12 交通信號燈控制系統設計 269

13.2.13 光條式菜單程序設計 270

13.2.14 單詞記憶測試器程序設計 271

13.2.15 汽車信號燈控制系統設計 272

13.2.16 步進電機工作原理模擬程序

設計 273

13.2.17 波形發生器設計 274

13.2.18 數據採集系統設計 276

13.2.19 文本編輯器設計 276

13.2.20 學生成績管理程序 277

附錄A 常用ASCII碼錶 278

附錄B DOS系統功能調用表

（INT 21H） 279

附錄C ROM-BIOS調用一覽表 284

附錄D 8086彙編出錯信息摘要 286

附錄E DEBUG常用命令集 287

參考文獻 288