微型计算机原理及接口技术

第1章 微机基础

1.1微机发展概述

1.1.1电子数字计算机的发展进程

1.1.2微机的发展进程

1.1.3计算机的发展趋势

1.1.4计算机的应用领域

1.2计算机基本结构和微机结构

1.2.1计算机的基本结构

1.2.2计算机的工作过程

1.2.3微机结构

1.2.4CPU的发展简史

1.3微机中的基本概念和术语

1.3.1微机的一些基本概念

1.3.2微机中一些重要术语

1.4微机中数的表示和编码

1.4.1进位计数制

1.4.2数制之间的相互转换

1.4.3带符号数的表示及运算

1.4.4定点数与浮点数

1.4.5计算机中常用的编码

思考题

练习题

第2章 微机系统和Intel 8088/8086微处理器

2.1微机系统组成和工作原理

2.1.1微机系统组成

2.1.2微机的硬件系统

2.1.3微机的软件系统

2.1.4程序设计语言

2.2初级微机工作过程

2.2.1初级微机结构

2.2.2微机指令执行的基本过程

2.3Intel 8088/8086微处理器

2.3.18088/8086微处理器总线结构

2.3.28088/8086微处理器内部寄存器结构

2.3.38088/8086微处理器对存储器的组织

2.48088/8086微处理器功能结构

2.5IBM PC系列微机系统

2.5.1硬件基本组成

2.5.2主板的构成

2.5.3存储空间的分配

2.5.4I/O空间的分配

思考题

练习题

第3章 8088/8086指令系统

3.1指令和指令系统

3.1.1指令和指令系统的概念

3.1.2指令的构成

3.1.3操作数的类型

3.280x86的寻址方式

3.38088/8086指令系统

3.3.1数据传送类指令

3.3.2算术运算类指令

3.3.3逻辑运算和移位类指令

3.3.4控制转移类指令

3.3.5串操作指令

3.3.6处理器控制指令

3.4指令系统的发展

思考题

练习题

第4章 汇编语言程序设计

4.1汇编语言源程序、汇编程序

4.1.1汇编语言源程序、汇编程序的概念

4.1.2汇编与连接

4.1.3可执行程序的结构

4.2汇编语言源程序的结构和语句

4.2.1汇编语言源程序的结构

4.2.2汇编语言源程序的语句格式

4.2.3汇编语言源程序的段定义

4.2.4汇编语言源程序的过程定义

4.2.5汇编语言源程序的段寻址

4.2.6标准程序前奏

4.2.7汇编语言源程序结束语句

4.3数据定义

4.3.1常量、变量和标号

4.3.2数据定义伪指令

4.3.3等值伪指令

4.4汇编语言源程序运算符

4.4.1算术运算符

4.4.2逻辑运算符

4.4.3关系运算符

4.4.4值返回运算符

4.4.5属性运算符

4.5基本结构程序设计

4.5.1顺序结构程序设计

4.5.2分支结构程序设计

4.5.3循环结构程序设计

4.5.4子程序设计

4.6操作系统资源的使用

4.6.1字符输入输出功能调用

4.6.2磁盘文件管理DOS功能调用

4.6.3结束用户程序返回DOS的方法

思考题

练习题

第5章 PC的总线结构和时序

5.1概述

5.1.1时序的基本概念

5.1.2微机系统总线结构

5.1.3总线性能指标

5.2IBM PC微机系统

5.2.1IBM PC/XT的CPU子系统

5.2.2最小工作模式的系统构成

5.2.3最大工作模式系统构成

5.38088/8086 CPU的典型时序

5.3.1存储器及I/O读写总线操作

5.3.2中断响应总线周期操作

5.3.3总线保持或总线请求/允许操作

5.3.4系统的复位和启动操作

5.3.5暂停操作

思考题

练习题

第6章 输入输出接口技术

6.1接口技术的基本概念

6.2输入输出传送方式

6.2.1无条件传送方式

6.2.2查询传送方式

6.2.3中断传送方式

6.2.4直接存储器存取方式（DMA）

6.3I/O端口读写技术

6.3.1IBM PC/XT/AT的I/O端口地址分配

6.3.2端口地址译码

6.4可编程定时器/计数器芯片8253

6.4.18253的功能和结构

6.4.28253的控制字

6.4.38253的工作方式和操作时序

6.4.48253的接口方法及应用

6.5可编程并行输入输出接口芯片8255A

6.5.18255A的引脚定义及内部结构

6.5.28255A的控制字与状态字

6.5.38255A的工作方式和工作时序

6.5.48255A的应用

思考题

练习题

第7章 中断技术

7.1中断的基本原理

7.1.1中断的基本概念

7.1.2中断识别和优先级管理

7.28088/8086的中断系统

7.2.18088/8086的中断系统结构

7.2.28088/8086的中断类型

7.2.3中断服务程序的结构及装载

7.38259A中断控制器

7.3.18259A的外部特性和内部结构

7.3.28259A的编程

7.3.38259A的综合应用实例

思考题

练习题

第8章 直接存储器存取（DMA）技术

8.1DMA接口技术概述

8.1.1DMA传送方式的特点

8.1.2DMA控制器

8.1.3DMA控制器的工作方式

8.1.4DMA工作过程

8.2可编程DMA控制器8237A

8.2.18237A的主要性能

8.2.28237A的编程结构及引脚

8.2.38237A的工作方式

8.2.48237A的编程

8.3IBM PC/XT/AT的DMA结构

8.3.1IBM PC/XT中的DMA控制逻辑

8.3.2IBM PC/AT中的DMA结构

8.4DMA接口电路

8.4.1DMA写传输接口电路

8.4.2DMA读传输接口电路

思考题

练习题

第9章 存储器技术

9.1存储器的分类及特点

9.1.1存储器的分类

9.1.2半导体存储器的分类

9.1.3存储器的性能指标

9.1.4微机存储系统的层次结构

9.2随机存取存储器典型结构及芯片

9.2.1半导体存储芯片的结构

9.2.2静态RAM（SRAM）

9.2.3动态RAM（DRAM）

9.3只读存储器典型结构及芯片

9.3.1掩膜ROM

9.3.2可擦可编程只读存储器（EPROM）

9.3.3电可擦可编程只读存储器（EEPROM）

9.3.4闪存（Flash）

9.4存储器接口技术

9.4.1存储器与CPU连接时应考虑的问题

9.4.2存储器接口中的片选控制

9.4.3存储器扩展

9.5存储器接口分析与设计举例

9.6PC中的存储器

9.6.1内存条

9.6.2PC/XT中的内存空间分配

9.6.3PC中的存储器管理

思考题

练习题

第10章 串行通信接口技术

10.1串行通信

10.1.1串行通信与并行通信

10.1.2串行通信技术的常用术语和基本概念

10.2常用串行通信接口标准

10.2.1RS232C接口标准

10.2.2RS449、RS423A、RS422A

10.2.3RS485

10.2.420mA电流环串行接口

10.2.5USB 总线

10.2.6IEEE 1394 总线

10.3串行接口的基本结构与功能

10.3.1串行异步接口的基本结构与功能

10.3.2串行同步接口的基本结构与功能

10.4可编程串行通信接口芯片8251A

10.4.18251A的基本功能和特性

10.4.28251A的引脚

10.4.38251A的结构与工作原理

10.4.48251A的控制字及编程

10.4.58251A应用举例

思考题

练习题

第11章 总线技术及总线标准

11.1总线与总线技术

11.1.1总线

11.1.2总线分类

11.1.3总线操作及传送控制

11.1.4总线仲裁控制

11.1.5总线定时控制

11.1.6总线规范

11.1.7总线的主要性能指标

11.1.8总线配置结构

11.2ISA总线和EISA总线

11.2.1ISA总线

11.2.2EISA总线

11.3PCI总线

11.3.1PCI总线扮演的角色

11.3.2PCI局部总线的特征

11.3.3即插即用

11.3.4PCI标准化

11.3.5PCI的多路复用技术

11.3.6PCI总线配置的存储器

11.3.7PCI性能

11.3.8PCI与PCI桥

11.3.9PCI总线操作

思考题

练习题

第12章 模拟通道I/O接口技术

12.1概述

12.2A/D及D/A转换电路基础

12.2.1运算放大器应用

12.2.2电压比较器应用

12.3数/模转换器（DAC）

12.3.1数/模转换的基本原理

12.3.2DAC的主要技术参数

12.3.3DAC器件和DAC与微机系统的连接

12.4模/数转换器（ADC）

12.4.1模/数转换的主要原理

12.4.2ADC的主要技术参数

12.4.3ADC芯片应用接口技术

12.4.4典型ADC芯片

思考题

练习题

附录A 汇编语言的开发方法

A.1源程序的编辑

A.2源程序的汇编

A.3目标文件的连接

A.4可执行程序的调试

A.5子程序库

附录B 调试程序DEBUG的使用方法

B.1DEBUG程序的调用

B.2DEBUG命令的格式

B.3DEBUG的命令

附录C 8088/8086指令系统

附录D 常用DOS功能调用(INT 21H)

附录E 常用ROMBIOS功能调用

E.1显示器功能调用（INT 10H）

E.2异步通信功能调用（INT 14H）

E.3键盘功能调用（INT 16H）

E.4打印机功能程序（INT 17H）

E.5日时钟功能调用（INT 1AH）

参考文献

本书以Intel 8088/8086微处理器为主，兼顾80x86/Pentium微处理器，全面介绍微机基础知识、微处理器结构及微机系统、指令系统、汇编语言程序设计、存储器、输入输出接口技术、总线技术及总线标准、模拟通道I/O接口技术等。各章重点内容标示清楚，针对的学习目标明确，重要术语和概念以中英对照形式给出，有利于学习中快速准确把握知识点。全书内容深入浅出、通俗易懂，并附有大量的例题和习题。本书不仅适合作为非电类非计算机专业本科生的教材，也是一本具有较强参考价值的微型计算机应用基础书籍。本书还可作为高等院校其他专业的教材或参考书，或作为从事微型计算机工作的工程技术人员的自学或参考用书。

随着微型计算机技术的发展和微型计算机技术在工业、生产、教学、科研等方面的深入应用，对于工科类高等学校的机械工程、力学、材料等学科专业，不仅要培养学生应用微型计算机进行信息处理、编程应用等基本能力，而且要培养学生对微型计算机的软件、硬件开发应用能力，从而能将计算机技术更好地应用于各学科的工程技术领域。通过对本教材的学习，可为单片机、嵌入式微处理器系统、数字信号处理器、几点系统控制技术等的深入学习和应用奠定良好的基础。本教材正是以这样的教学目的而编写的面向高等学校非电类工程学科的本科专业教育教材。教材在介绍微型计算机组成、工作原理、接口技术等基本内容的基础上，更注重微机系统在工程设计中的应用，如在机电系统设计、机电控制系统等方面的应用。目前，现有的微型计算机原理的教材大多是计算机学科专业类教材，针对工程型和应用型学科专业的此类教材较少，以满足工程型和应用型学科专业计算机课程教学的需要。同时，本教材涵盖全国计算机三级PC技术考试的内容，可使学习使用者具备对微机软硬件管理、维护和应用开发的基本技能。本次改版除修订原版的错漏之处，重点增加了微机接口技术方面的总线技术、串行通信技术和数模、模数转换技术等，旨在加强微机开发应用的相关技术内容。