微型機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)

前言

　　本書是一本適合大學(xué)、大專等理、工科院校學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)原理，掌握微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用的技術(shù)型實(shí)用教科書。本書分為原理篇和應(yīng)用篇，原理篇闡述了計(jì)算機(jī)共同的組成成分和工作原理，應(yīng)用篇是以Intel 51系列單片微型機(jī)為模型，分析其組成部分和工作原理，應(yīng)用其設(shè)計(jì)實(shí)用系統(tǒng)，通過應(yīng)用系統(tǒng)驗(yàn)證計(jì)算機(jī)工作原理?！　榕浜侠斫夂驼莆沼?jì)算機(jī)的工作原理及其應(yīng)用，每章配有相關(guān)的習(xí)題以及解答參考提示，應(yīng)用篇中的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)硬、軟件的設(shè)計(jì)都是在普通PC微型計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的，使用ISP技術(shù)完成應(yīng)用系統(tǒng)硬、軟件的結(jié)合，教材中涉及的每個(gè)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)都得到了實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)硬、軟件的設(shè)計(jì)文檔可在出版社網(wǎng)站上下載到。　　本教材由北京師范大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院孫一林副研究員主編，參加編寫工作的有中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院彭波教授、北京師范大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院藺東輝老師、北京聯(lián)合大學(xué)師范學(xué)院電子信息系曾文琪老師、以及北京師范大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院饒俊陽、徐方磊、舒能等同學(xué)，另外，在該教材的編寫過程中得到了李立文、曾躍進(jìn)、袁鋼、陳昕等教師和胡治國(guó)、崔永普、張偉娜、徐林、岳樂、孫苗等研究生的幫助，在此表示感謝。

內(nèi)容概要

　　《微型機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)》主要介紹了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM、ROM）、計(jì)算機(jī)組成電路、計(jì)算機(jī)總線、機(jī)器指令系統(tǒng)以及輸入/輸出接口的組成和工作原理，并通過使用單片微計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的一些應(yīng)用系統(tǒng)加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)原理的理解，同時(shí)掌握微計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬、軟件的設(shè)計(jì)。　　《微型機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)》可作為大學(xué)、大專等院校與計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的本科或?qū)？粕褂玫慕滩模部勺鳛閷W(xué)習(xí)微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用的初、中級(jí)學(xué)者使用的參考書。

書籍目錄

出版說明 前言 第1部分 原理篇第1章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第2章 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器第3章 計(jì)算機(jī)CPU組成電路第4章 計(jì)算機(jī)總線第5章 計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)第6章 基礎(chǔ)輸入/輸出系統(tǒng) 第2部分 應(yīng)用篇第7章 Intel 51微型機(jī)硬件系統(tǒng)第8章 Intel 51微型機(jī)指令系統(tǒng)第9章 Intel 51微型機(jī)并口應(yīng)用第10章 Intel 51微型機(jī)中斷應(yīng)用第11章 Intel 51微型機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用第12章 Intel 51微型機(jī)串口應(yīng)用 附錄

章節(jié)摘錄

　　在ENIAC誕生后的幾十年里，計(jì)算機(jī)主要使用的電子器件有真空電子管，晶體管，中小規(guī)模集成電路和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路。每一次電子器件的改變都會(huì)引起計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代。進(jìn)入晶體管時(shí)代后，芯片制造廠商。Intel公司的創(chuàng)始人之一Gordon Moore（戈頓·摩爾）發(fā)現(xiàn)：在集成電路芯片上可容納晶體管的數(shù)目每隔18個(gè)月會(huì)增加一倍，同時(shí)性能也將提升一倍，而價(jià)格卻下降一倍。這一發(fā)現(xiàn)被稱為“摩爾定律”?，F(xiàn)在的CPU（中央處理器）芯片已經(jīng)做到了集成上億個(gè)晶體管，工作頻率在2GHz以上，每秒可執(zhí)行的指令接近1千億條。但是，由于人類的制造技術(shù)存在著極限，芯片上元器件的幾何尺寸不可能無限制地縮小，因此，芯片的集成度不會(huì)無限地增加，摩爾定律將會(huì)在不久的將來失效。目前，計(jì)算機(jī)CPU技術(shù)正在向雙核、多核并行處理方向發(fā)展，利用多處理器協(xié)同并行工作，以便達(dá)到提升計(jì)算機(jī)性能的目的。　　1.1.2 計(jì)算機(jī)的種類和用途　　自從電子計(jì)算機(jī)誕生以來，計(jì)算機(jī)的發(fā)展速度飛快，不僅有運(yùn)算速度高達(dá)萬億次的并行計(jì)算機(jī)，也有應(yīng)用于學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)室工作的微型計(jì)算機(jī)，還有廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ畹那度胧轿⑻幚砥?。　　電子?jì)算機(jī)就其規(guī)模、運(yùn)算速度和系統(tǒng)功能而言，可分為巨型、大型、中型、小型和微型計(jì)算機(jī)。巨型計(jì)算機(jī)一般用在國(guó)防、天文、尖端科學(xué)等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)大型的科學(xué)計(jì)算，例如，戰(zhàn)略武器的設(shè)計(jì)、天氣預(yù)報(bào)、石油勘探等；大中型計(jì)算機(jī)一般用在大中型企事業(yè)單位，滿足企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)等需求；小型計(jì)算機(jī)一般用在中小型企事業(yè)單位和高等院校，滿足高校的科學(xué)計(jì)算、程序設(shè)計(jì)等需求；微型計(jì)算機(jī)以其輕、小、價(jià)廉、易用等特點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)，例如，辦公自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、圖形圖像的數(shù)據(jù)處理、學(xué)習(xí)、娛樂以及輔助各種工業(yè)或民用設(shè)備工作的嵌入式應(yīng)用等，目前，微型計(jì)算機(jī)已經(jīng)做到了無處不在，無所不用的地步。微型計(jì)算機(jī)與其他類型計(jì)算機(jī)之間的主要區(qū)別在于微型計(jì)算機(jī)的CP[J是由一塊大規(guī)模集成電路芯片組成，而巨型、大型、中型、小型計(jì)算機(jī)的CP[J則是由多塊大規(guī)模集成電路芯片組成。另外，在運(yùn)算速度、存儲(chǔ)容量以及功能等方面也有著較大的差別。但是，由于集成電路芯片技術(shù)發(fā)展迅速，各種類型的計(jì)算機(jī)也在飛速發(fā)展，因此，計(jì)算機(jī)種類之間是很難劃分清楚的，也許昨天的中型機(jī)有可能就是今天的小型機(jī)了，或許就是明天的微型機(jī)了?！　?.2 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)　　邏輯代數(shù)是由英國(guó)數(shù)學(xué)家喬治·布爾（George B001）在19世紀(jì)中期創(chuàng)立的，又叫做布爾代數(shù)。它是反映和處理邏輯關(guān)系的數(shù)學(xué)工具。20世紀(jì)30年代時(shí)期，美國(guó)人克勞德·香農(nóng)（Claude E.Shannon）將邏輯代數(shù)應(yīng)用到了開關(guān)電路（也被稱為數(shù)字電路）中，從此開始了邏輯代數(shù)的應(yīng)用時(shí)代，它奠定了數(shù)字電路設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)。　　邏輯代數(shù)在數(shù)字電路的應(yīng)用中，其邏輯變量的取值只有0和1，0、l并不代表數(shù)值的大小，它們只代表兩種邏輯狀態(tài)。例如，電平的高與低、開關(guān)的閉合與斷開等?！　　?/pre>








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