微型計算機原理與介面技術

"本書由主講“微型計算機原理與介面技術”課程的教師團隊，在總結多年教學經驗的基礎上，結合微型計算機技術的最新發展編寫而成。本書以典型微處理器Intel 8086/8088為背景，以基本概念為基礎，以微型計算機的組成為主線，以關鍵技術為重點，以具體技術應用為實例，來講解微型計算機系統的基礎理論和關鍵技術。本書主要內容包括：典型微處理器結構與技術、Intel 8086/8088指令系統、彙編語言程序設計、存儲器系統、輸入/輸出與中斷技術、介面技術、基本人-機交互介面、匯流排技術以及模數（A/D）和數模（D/A）轉換。

本書條理清晰、講解透徹、語言流暢、理論與實踐相結合，並配以諸多應用實例，力求培養學生今後作為科研人員應掌握的資料閱讀能力、介面設計能力、系統設計與編程實現能力，以及軟、硬體調試能力。

本書適合作為普通高等院校電子信息類專業本科生教材，還可作為高職高專計算機類學生教材，對內容進行適當的取捨后，也可以作為其他工科類本科生教材，以及學習或從事微型計算機系統設計、應用的科技人員和研究生的參考書。

"第1章 微型計算機系統概述 1

1.1 微型計算機的發展 1

1.2 Intel 80x86系列微處理器 3

1.3 微型計算機系統的組成 6

1.3.1 微型計算機的硬體系統 7

1.3.2 微型計算機的軟體系統 9

1.4 微型計算機的特點和分類 10

1.5 微機系統的主要性能指標 10

1.6 微機的應用 11

小結 13

習題 13

第2章 典型微處理器結構與技術 14

2.1 典型16位微處理器（8086/8088） 14

2.1.1 8086/8088微處理器內部結構 15

2.1.2 8086/8088微處理器中的內部寄存器 17

2.1.3 8086/8088微處理器外部基本引腳與工作模式 20

2.1.4 8086/8088的存儲器組織 26

2.1.5 8086 CPU的工作時序 28

2.1.6 系統匯流排的形成 31

2.2 80x86微處理器（80286/80386/80486） 33

2.2.1 80286微處理器 33

2.2.2 80386微處理器 35

2.2.3 80486 微處理器 36

2.3 Pentium系列微處理器 38

2.3.1 Pentium系列微處理器的主要特點 38

2.3.2 Pentium微處理器的內部結構 38

2.4 多處理器系統簡介 40

小結 41

習題 42

第3章 Intel 8086/8088的指令系統 43

3.1 指令系統及指令格式 43

3.2 與操作數有關的定址方式 44

3.3 與轉移地址有關的定址方式 49

3.4 數據傳送指令 51

3.4.1 通用傳送指令 51

3.4.2 地址傳送指令 56

3.4.3 標誌傳送指令 56

3.4.4 輸入/輸出指令 58

3.5 算術運算指令 58

3.5.1 加法運算指令 59

3.5.2 減法運算指令 59

3.5.3 乘法運算指令 61

3.5.4 除法運算指令 62

3.6 邏輯運算和移位循環指令 63

3.6.1 邏輯運算指令 63

3.6.2 移位指令 64

3.6.3 循環移位指令 65

3.7 串操作指令 66

3.8 控制轉移指令 68

3.8.1 無條件轉移指令 68

3.8.2 條件轉移指令 69

3.8.3 循環控制指令 71

3.8.4 中斷指令 72

3.9 處理器控制指令 73

小結 74

習題 74

第4章 彙編語言程序設計給 76

4.1 彙編語言程序格式 76

4.2 彙編語言中的數據 78

4.3 偽指令語句 82

4.4 彙編語言程序上機過程 85

4.4.1 彙編語言的工作環境 85

4.4.2 彙編語言程序上機步驟 86

4.5 彙編語言程序設計 89

4.5.1 順序程序設計 89

4.5.2 分支程序設計 91

4.5.3 循環程序設計 93

4.5.4 子程序設計 96

4.6 宏彙編與條件彙編 98

4.6.1 宏彙編 98

4.6.2 條件彙編 99

4.7 DOS和BIOS功能調用 100

4.8 應用舉例 105

小結 107

習題 108

第5章 存儲器系統 109

5.1 存儲器概述 109

5.1.1 存儲器的分類 109

5.1.2 內存儲器的一般結構 111

5.1.3 存儲器的主要技術指標 113

5.2 隨機存儲器 114

5.2.1 靜態隨機存儲器（SRAM） 114

5.2.2 動態隨機存儲器（DRAM） 116

5.3 只讀存儲器 120

5.3.1 可編程只讀存儲器（PROM） 120

5.3.2 可擦除可編程只讀存儲器（EPROM） 120

5.3.3 電可擦除可編程只讀存儲器（E2PROM） 123

5.4 存儲器晶元的擴展及其與系統匯流排的連接 124

5.4.1 存儲器的擴展 124

5.4.2 存儲器片選信號的產生 128

5.4.3 存儲器晶元與CPU的連接 129

5.5 高速緩衝存儲技術 130

5.5.1 cache的工作原理 130

5.5.2 cache的基本操作 131

5.5.3 cache的地址映射 131

5.5.4 替換策略 133

5.6 外存儲器簡介 133

5.6.1 硬碟 133

5.6.2 光存儲設備 135

5.6.3 USB快閃記憶體盤 136

小結 137

習題 138

第6章 輸入/輸出與中斷技術 139

6.1 I/O介面概述 139

6.1.1 介面信息 140

6.1.2 介面結構和功能 141

6.1.3 I/O埠及其編址方式 143

6.2 輸入/輸出控制方式 144

6.2.1 程序控制方式 144

6.2.2 中斷和DMA傳送方式 147

6.3 中斷技術 149

6.3.1 中斷相關概念 149

6.3.2 中斷優先控制 152

6.4 8086/8088 CPU的中斷系統和中斷處理 154

6.4.1 外部中斷 154

6.4.2 中斷處理 156

6.4.3 應用舉例 158

6.5 DMA控制器8237A 159

6.5.1 DMA傳送的工作原理 159

6.5.2 Intel 8237A 160

6.6 可編程中斷控制器8259A 170

6.6.1 8259A內部結構及其引腳功能 170

6.6.2 8259A的工作方式 173

6.6.3 初始化編程 175

6.6.4 應用舉例 181

小結 183

習題 184

第7章 介面技術 185

7.1 介面技術概述 185

7.2 可編程串列通信介面8251A 187

7.2.1 串列通信基本概念 187

7.2.2 串列介面晶元8251A 189

7.2.3 8251A應用舉例 197

7.3 可編程計數器/定時器8253 200

7.3.1 8253的結構與外部引腳 200

7.3.2 8253的工作方式 201

7.3.3 8253的初始化編程 204

7.3.4 8253的應用 206

7.4 可編程并行介面8255A 207

7.4.1 簡單的并行介面技術 207

7.4.2 8255A內部結構及其引腳功能 208

7.4.3 8255A的工作方式及其初始化 210

7.4.4 8255A應用舉例 214

7.5 非同步串列通信介面RS-232C 216

7.5.1 RS-232C通信連接及電氣特性 217

7.5.2 RS-232C與TTL標準的轉換 219

小結 220

習題 221

第8章 基本人-機交互介面 222

8.1 微型計算機鍵盤介面 222

8.1.1 非編碼鍵盤 222

8.1.2 微機與鍵盤的介面 225

8.2 滑鼠介面 226

8.2.1 滑鼠原理及技術指標 226

8.2.2 滑鼠的介面 227

8.3 顯卡與顯示器 229

8.3.1 顯卡 229

8.3.2 顯示器 231

8.4 人-機交互應用實例 237

8.4.1 人-機交互設備——印表機 237

8.4.2 人-機交互設備——鍵盤 239

小結 241

習題 242

第9章 匯流排技術 243

9.1 匯流排技術概述 243

9.2 系統匯流排 246

9.2.1 ISA匯流排 247

9.2.2 其他系統匯流排 249

9.3 PCI局部匯流排 251

9.3.1 PCI局部匯流排 251

9.3.2 AGP匯流排 255

9.4 通信匯流排 256

9.4.1 USB 257

9.4.2 IEEE 1394匯流排 260

小結 262

習題 263

第10章 數/模（D/A）及模/數（A/D）轉換 264

10.1 D/A轉換及其介面 264

10.1.1 基本原理 265

10.1.2 主要性能參數 267

10.1.3 DAC0832晶元引腳和內部結構 267

10.1.4 DAC0832的連接 269

10.2 A/D轉換及其介面 271

10.2.1 基本原理 271

10.2.2 主要性能參數 273

10.2.3 ADC0809晶元引腳和內部結構 274

10.2.4 ADC0809與系統的連接 275

10.3 應用實例 278

小結 279

習題 279

附錄A 7位ASCII碼編碼表 280

附錄B 8086指令系統 281

附錄C DOS系統功能調用（INT 21H） 285

附錄D BIOS功能調用 291

參考文獻 294