
本收全面地介绍了微型计算机组成原理、汇编语言程序设计及接口技术。主要内容包括微计算机系统综述;Intel 8086/8088、80386、Pentium微处理器的结构及操作原理;x86指令系统及基本汇编语言程序的设计方法;Intel系列的外围支援芯片与基本I/O设备的接口技术;微计算机系统总线。书中对RISC结构的PowerPC微处理器也做了介绍。本书可作为高等院校计算机专业本科生的教材,也可供相关技术人员参考。
《微计算机技术》一书是为高等院校计算机专业本科生学习微计算机原理、接口技术等相关课程而编写的教材,对于电类非计算机专业学生也有一定参考价值。
本书是在特定教学大纲指导下编写的,内容尽量做到少而精。书中内容所涉及的背景知识包括模拟与数字电子技术基础、计算机组成原理基础。有关微计算机技术的课程实践性较强,上机实验是掌握课程基本要求的重要一环,学生在完成规定的实验内容后方可达到该课程教学的基本要求。本书配套的实验教材是《微计算机技术(第2版)实验与辅导教程》(仇玉章、冯一兵编写,清华大学出版社出版)。
本书第2版内容在结构上没有变化。根据需要,对书中有些章节重新进行了编写,有些章节增加了内容。其中第4章增加了宏汇编程序设计的内容,第5章和第6章增加了实例,其余各章内容也做了一些调整。全书共9章,各章主要内容如下:
第1章对微计算机系统进行综述,建立起微计算机系统的层次概念,介绍了微处理器技术的发展概况。
第2章讲述了Intel 8086微处理器内部结构、总线周期及其操作过程,对32位微处理器80386内部结构及操作原理也做了介绍。
第3章介绍了汇编语言程序格式、程序运行步骤及常用的伪操作,讲述了8086微处理器的寻址方式及指令系统组成。
第4章介绍循环程序设计、分支程序设计、子程序设计、宏汇编程序设计、I/O程序设计、BIOS和DOS调用。
第5章概述输入输出系统的基本概念,系统地介绍了中断控制器及其程序设计方法,还介绍DMA控制器以及DMA传送的基本概念。
第6章介绍了微处理器常用的外围接口芯片定时器/计数器8254,并行接口芯片8255A,串行通信接口芯片8250、8251A;介绍每种芯片的内部结构、各部件功能以及它们的使用方法。
第7章介绍了行列式小键盘和LED数码管显示器的工作原理及其与微机的接口技术。还介绍A/D、D/A转换的工作原理和简单应用。
第8章介绍了总线的基本概念及总线的主要类型,讨论了ISA总线及PCI总线的结构及工作过程,简要介绍了IDE、SCSI和USB三种外设总线。
第9章对一些高性能微处理器的基本结构做了介绍,包括Pentium系列及RISC结构的PowerPC微处理器。
第1章、第2章及第9章由马群生编写;第3章和第4章由温冬婵编写;第5章、第6章及第7章由仇玉章编写;第8章由唐瑞春编写。
由于编者水平有限,书中错误和不妥之处在所难免,恳请读者给予批评指正。
第1章绪论1
1.1微型计算机的特点1
1.2微处理器、微型计算机和微型计算机系统2
1.3微处理器技术发展的概况4
思考题与练习题8
第2章微处理器的结构及微计算机的组成9
2.180x86微处理器系列概况9
2.28086/8088微处理器的基本结构10
2.2.18086微处理器的基本组成及逻辑框图10
2.2.28086/8088微处理器的存储器管理14
2.38086/8088芯片引脚功能说明15
2.3.1基本引脚信号16
2.3.2最小工作模式下的有关控制引脚信号17
2.3.3最大工作模式下的有关控制引脚信号18
2.48086/8088最小与最大模式下微计算机的基本组成19
2.4.1最小模式的微计算机组成19
2.4.2最大模式的微计算机组成20
2.58086/8088的总线操作、中断及总线请求21
2.5.1总线周期与总线操作21
2.5.2中断系统23
2.5.3总线请求26
2.68086微处理器访问存储器和I/O设备的特性27
2.6.1以字节或字为单位的数据处理27
2.6.28086微处理器与存储器及I/O模块的接口28
2.780386微处理器的组成与结构29
2.7.180386的内部结构29
2.7.280386的内部操作与流水线操作35
2.7.3存储器管理36
2.7.480386中断系统45
思考题与练习题47
第3章8086指令系统及寻址方式49
3.1汇编语言程序格式49
3.1.1一个简单的程序实例51
3.1.2程序结构伪操作53
3.1.3数据类型和数据定义伪操作56
3.1.4汇编、连接和运行一个程序59
3.1.5简化段定义格式62
3.2寻址方式与机器语言转换63
3.2.1寻址方式63
3.2.2机器语言指令的转换72
3.38086指令系统75
3.3.1数据传送指令75
3.3.2算术指令80
3.3.3逻辑指令92
3.3.4串处理指令95
3.3.5控制转移指令100
3.3.6处理机控制指令108
3.4小结109
思考题与练习题110
第4章汇编语言程序设计基础116
4.1循环程序设计116
4.1.1基本结构的循环程序116
4.1.2多重循环程序119
4.2分支程序设计121
4.2.1分支程序结构121
4.2.2分支程序的设计方法122
4.3子程序设计123
4.3.1主程序与子程序之间的参数传送124
4.3.2嵌套与递归子程序128
4.4宏汇编程序设计130
4.4.1宏定义、宏调用和宏展开130
4.4.2宏汇编伪操作132
4.5I/O程序设计135
4.5.1直接控制I/O的程序设计136
4.5.2中断程序设计140
4.5.3中断程序设计举例146
4.6BIOS和DOS基本调用155
4.6.1键盘I/O156
4.6.2显示器I/O163
4.6.3打印机I/O174
4.7小结178
思考题与练习题180
第5章输入输出系统184
5.1概述184
5.1.1接口电路184
5.1.2输入输出端口185
5.1.3I/O端口的地址译码186
5.2微型机与输入输出设备的信息交换188
5.2.1无条件传送方式189
5.2.2程序查询方式189
5.2.3中断控制方式191
5.2.4DMA方式192
5.38259A中断控制器192
5.3.1中断的基本概念192
5.3.28259A的内部结构与中断过程193
5.3.38259A的中断管理方式195
5.3.48259A的初始化编程198
5.3.5可屏蔽中断与非屏蔽中断204
5.3.6可屏蔽中断的硬件结构204
5.3.7硬件中断和软件中断的区别207
5.3.8硬件中断程序设计207
5.4DMA控制器211
5.4.1DMA传送的基本概念211
5.4.28237A DMA控制器213
5.4.38237A在PC机中的应用218
思考题与练习题220
第6章常用可编程外围接口芯片222
6.1可编程定时器/计数器8254222
6.1.18254的内部结构222
6.1.28254的引脚功能224
6.1.38254的工作方式225
6.1.48254的命令字与初始化编程229
6.1.58254计数过程的验证233
6.1.68254在微机系统中的应用235
6.1.7日时钟中断238
6.1.8定时中断程序设计238
6.2可编程并行接口芯片8255A246
6.2.18255A的内部结构与外部引脚246
6.2.28255A的控制字与初始化编程249
6.2.38255A的工作方式250
6.2.48255A应用举例258
6.3串行通信与可编程串行通信接口芯片264
6.3.1串行通信基础264
6.3.2可编程串行异步通信接口芯片8250267
6.3.3PC机串行通信程序设计276
6.3.4可编程串行通信接口芯片8251A288
思考题与练习题298
第7章常用的简单外部设备与接口技术300
7.1数码管显示与接口技术300
7.1.1数码管工作原理300
7.1.2多位数码管显示电路301
7.2小键盘与接口技术303
7.2.1逐行扫描法303
7.2.2行翻转法306
7.3数模转换308
7.3.1数模转换原理308
7.3.2DAC0832简介309
7.4模数转换311
7.4.1模数转换原理311
7.4.2ADC0809简介313
思考题与练习题314
第8章微计算机总线315
8.1微计算机总线的概念315
8.1.1总线的由来315
8.1.2总线的优点315
8.1.3总线的标准316
8.1.4总线的指标317
8.2微计算机总线工作原理317
8.2.1总线的构成与分类317
8.2.2总线的功能319
8.2.3总线仲裁321
8.2.4总线的信息传输与错误检测323
8.3ISA总线与PCI总线的结构及特点325
8.3.1ISA总线原理325
8.3.2ISA总线扩展卡设计与应用333
8.3.3PCI总线原理339
8.4主要外设总线介绍346
8.4.1IDE总线346
8.4.2SCSI总线349
8.4.3USB总线351
思考题与练习题352
第9章先进的微处理器介绍353
9.1Pentium微处理器介绍353
9.1.1Pentium微处理器的结构特点354
9.1.2Pentium微处理器指令执行的特点357
9.1.3Pentium微处理器的转移预测359
9.2Pentium Pro微处理器介绍359
9.2.1在Pentium微处理器性能基础上的改进360
9.2.2Pentium Pro微处理器的内部结构简介363
9.3PowerPC微处理器简介365
9.3.1PowerPC微处理器概况365
9.3.2PowerPC微体系结构介绍366
思考题与练习题369
附录ADOS系统功能调用(INT 21H)370
附录BBIOS功能调用378
附录C80x86新增指令384
参考文献386