微機原理與介面技術

本書以 Intel 8086 微處理器和IBMPC 系列微機為主體，系統地闡述了微型計算機的基本原理、彙編語言和介面技術等內容。

全書共 14 章，包括微型計算機與介面技術概述、8086 微處理器結構與功能、 8086 CPU 指令系統、8086 CPU 彙編語言程序設計、微機匯流排、微機介面技術基礎、并行介面技術、定時/計數器 8253、微機中斷技術、DMA 介面技術、存儲系統及存儲器介面技術、串列通信與串列介面、模擬量輸入/輸出介面技術、人機介面技術。本書內容豐富，全面系統，通俗易懂，實用性強，並附有習題。

本書適合作為高等學校理工類各專業微機原理與介面技術的教學用書，也可作為微機應用系統設計和開發人員的參考用書或培訓教材。

第1章 微型計算機及介面技術概述 1

1.1 微型計算機的發展簡述 1

1.1.1 計算機的發展簡況 1

1.1.2 微型計算機的發展 3

1.1.3 微型計算機的應用 4

1.2 微機系統的一般概念 5

1.2.1 微機系統的基本構成 5

1.2.2 微機中的名詞術語 6

1.2.3 微機性能評價 9

1.3 微機的硬體構成與工作原理 10

1.3.1 微機的硬體構成及其特點 10

1.3.2 微機的工作原理 12

1.4 微機介面技術 12

習題 13

第2章 8086微處理器結構與功能 14

2.1 8086微處理器的外部結構 14

2.1.1 8086微處理器的外部結構概述 14

2.1.2 地址匯流排和數據匯流排 15

2.1.3 控制匯流排 15

2.2 8086微處理器的內部功能結構 17

2.3 8086微處理器的寄存器結構 19

2.4 8086微處理器的存儲器組織 22

2.5 8086微處理器的I/O組織 23

習題 23

第3章 8086 CPU指令系統 24

3.1 彙編語言指令格式 24

3.2 8086 CPU的定址方式 24

3.2.1 定址方式的基本概念 24

3.2.2 與數據有關的定址方式 25

3.2.3 I/O埠定址方式 28

3.2.4 與轉移地址有關的定址方式 29

3.3 8086 CPU的指令系統 30

3.3.1 數據傳送類指令 30

3.3.2 算術運算類指令 34

3.3.3 邏輯運算與位操作指令 37

3.3.4 串操作類指令 39

3.3.5 控制轉移類指令 41

3.3.6 處理機控制類指令 45

習題 45

第4章 8086 CPU彙編語言程序設計 47

4.1 彙編語言程序格式 47

4.1.1 彙編程序的基本概念 47

4.1.2 偽指令及其應用 50

4.1.3 彙編語言程序格式 52

4.1.4 彙編語言源程序的彙編、連接與調試過程 56

4.2 彙編語言程序基本流程結構 58

4.2.1 順序程序設計 58

4.2.2 分支程序設計 59

4.2.3 循環程序設計 59

4.2.4 子程序的設計方法 60

4.2.5 中斷服務程序設計 62

4.3 BIOS和DOS功能調用 63

4.3.1 BIOS和DOS功能調用概述 63

4.3.2 字元顯示DOS調用 64

4.3.3 鍵盤輸入字元DOS功能調用 67

4.3.4 串列通信口DOS功能調用 69

4.4 彙編語言綜合編程實例 71

習題 73

第5章 微機匯流排 75

5.1 匯流排概述 75

5.1.1 匯流排的基本概念 75

5.1.2 匯流排的分類 75

5.1.3 匯流排操作與控制 77

5.1.4 匯流排的主要性能參數 80

5.1.5 匯流排標準 81

5.1.6 匯流排結構 84

5.2 ISA匯流排 85

5.3 PCI匯流排 88

5.3.1 PCI匯流排概述 88

5.3.2 PCI匯流排插槽 89

5.3.3 PCI匯流排的引腳信號 90

5.3.4 PCI匯流排命令 91

5.3.5 PCI匯流排的數據傳輸過程 93

5.4 高速圖形介面 96

5.5 USB 98

5.5.1 USB概述 98

5.5.2 USB結構 99

5.5.3 USB數據傳輸 101

習題 102

第6章 微機介面技術基礎 103

6.1 微機介面的基本功能與結構 103

6.1.1 介面的基本概念與分類 103

6.1.2 CPU與I/O設備之間傳輸的信息 104

6.1.3 I/O介面的基本功能 104

6.1.4 介面電路的基本結構 105

6.2 I/O埠及其編址方式 106

6.2.1 I/O埠 106

6.2.2 I/O埠的編址方式 106

6.2.3 I/O埠地址分配 107

6.3 I/O埠的地址解碼技術 109

6.3.1 I/O埠地址解碼 109

6.3.2 門電路地址解碼電路 110

6.3.3 通用解碼器晶元地址解碼電路 111

6.3.4 比較器地址解碼電路 111

6.3.5 可編程邏輯器件解碼電路 113

6.4 I/O介面的數據傳輸控制方式 114

6.4.1 無條件傳送方式 114

6.4.2 查詢傳送方式 115

6.4.3 中斷傳送方式 116

6.4.4 DMA傳送方式 117

習題 119

第7章 并行介面技術 120

7.1 概述 120

7.2 簡單I/O并行介面技術 120

7.2.1 簡單的并行輸入介面 120

7.2.2 簡單的并行輸出介面 121

7.2.3 雙向并行輸入/輸出簡單介面 122

7.3 可編程并行介面8255A 122

7.3.1 可編程并行介面8255A的結構 122

7.3.2 可編程并行介面8255A的控制字 124

7.3.3 可編程并行介面8255A的工作方式 125

7.3.4 可編程并行介面8255A的應用編程 128

習題 129

第8章 定時/計數器8253 130

8.1 定時/計數技術 130

8.2 可編程定時/計數器8253 130

8.2.1 可編程定時/計數器8253的外部引腳及內部結構 130

8.2.2 可編程定時/計數器8253的基本工作原理 132

8.2.3 可編程定時/計數器8253的工作方式 133

8.3 定時/計數器8253的應用及實例 137

8.3.1 定時/計數器8253與系統匯流排的連接 137

8.3.2 定時/計數器8253的初始化編程 137

8.3.3 定時/計數器8253的應用實例 138

習題 140

第9章 微機中斷技術 141

9.1 中斷的基本概念 141

9.1.1 中斷的含義 141

9.1.2 中斷源及優先順序 142

9.1.3 中斷過程及中斷向量表 145

9.2 中斷控制器8259A 147

9.2.1 中斷控制器8259A的功能和結構 147

9.2.2 中斷控制器8259A的編程 150

9.3 微機的中斷處理過程 157

習題 159

第10章 DMA介面技術 161

10.1 概述 161

10.2 DMA控制器8237A 161

10.2.1 DMA控制器8237A的基本功能 161

10.2.2 DMA控制器8237A的基本結構 162

10.2.3 DMA控制器8237A的工作方式 165

10.2.4 DMA控制器8237A的寄存器 166

10.2.5 DMA控制器8237A的編程 171

10.3 微型計算機的DMA技術 171

10.3.1 微型計算機中的DMA傳送過程 171

10.3.2 DMA控制器8237A應用編程實例 172

習題 173

第11章 存儲系統及存儲器介面技術 174

11.1 存儲器的概念、分類及技術指標 174

11.1.1 存儲器的概念及分類 174

11.1.2 存儲器的性能指標 176

11.1.3 存儲系統的層次結構 177

11.2 半導體存儲器 178

11.2.1 半導體存儲器的一般結構 178

11.2.2 隨機存取存儲器 179

11.2.3 只讀存儲器 183

11.2.4 存儲器晶元與CPU的連接 185

11.2.5 PC系列微機中的主存儲器 188

11.2.6 閃速存儲器 190

11.3 Cache 191

11.3.1 Cache的工作原理 191

11.3.2 Cache的組織方式 194

11.3.3 Cache的3種替換策略 196

11.4 虛擬存儲器 196

11.4.1 虛擬存儲器概述 196

11.4.2 虛擬存儲器的實現技術 198

習題 199

第12章 串列通信與串列介面 201

12.1 串列通信 201

12.1.1 串列通信的基本概念 201

12.1.2 串列通信的數據傳送方式 201

12.1.3 串列通信的數據格式 202

12.1.4 串列通信的數據傳輸速率 204

12.1.5 串列通信的實現方法 205

12.1.6 串列通信的信號調製與解調 206

12.1.7 串列通信的校驗方法 207

12.1.8 串列通信的介面標準 208

12.2 可編程非同步通信介面INS 8250 215

12.2.1 INS 8250簡介 215

12.2.2 INS 8250的引腳 216

12.2.3 INS 8250的內部結構與寄存器 217

12.2.4 可編程非同步通信介面INS 8250的編程 222

習題 224

第13章 模擬量輸入/輸出介面技術 226

13.1 模擬量輸入/輸出介面 226

13.1.1 模擬量介面的基本功能 226

13.1.2 A/D與D/A轉換器的主要性能參數 227

13.2 D/A轉換器 228

13.2.1 D/A轉換器原理 228

13.2.2 D/A轉換器DAC0832的基本特性 231

13.2.3 D/A轉換器DAC0832的應用實例 233

13.3 A/D轉換器 235

13.3.1 A/D轉換器原理 235

13.3.2 A/D轉換器ADC0809的基本特性 238

13.3.3 A/D轉換器ADC0809的應用實例 240

習題 245

第14章 人機介面技術 246

14.1 概述 246

14.2 鍵盤原理及其介面技術 246

14.2.1 鍵盤的分類及其特點 246

14.2.2 鍵的識別 247

14.2.3 PC鍵盤介面 248

14.2.4 鍵盤中斷調用 249

14.3 滑鼠原理及其介面技術 250

14.3.1 滑鼠的工作原理與分類 250

14.3.2 滑鼠的介面 251

14.3.3 滑鼠的技術參數 251

14.4 顯示器原理及其介面技術 251

14.4.1 LED顯示器原理及介面技術 252

14.4.2 CRT顯示器原理及介面技術 254

14.4.3 LCD顯示原理與特性 257

14.5 印表機的原理及其介面技術 259

14.5.1 印表機的結構與原理 259

14.5.2 印表機的介面技術 261

14.6 掃描儀的原理與特性 262

14.6.1 掃描儀的結構和工作原理 262

14.6.2 掃描儀的主要技術指標 264

14.7 數碼照相機的基本原理與特性 264

14.7.1 數碼照相機的基本結構和工作原理 264

14.7.2 數碼照相機的主要技術性能 265

14.8 觸摸屏的技術原理與特性 266

14.8.1 觸摸屏的原理與結構 266

14.8.2 觸摸屏的分類與特點 266

14.9 人機交互技術與系統的發展 268

習題 270

參考文獻 272