計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。    本書系統(tǒng)地介紹了微型計算機的硬件技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)。主要內(nèi)容包括：微型計算機硬件基礎(chǔ)知識、微處理器（CPU）及其系統(tǒng)機構(gòu)、指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計、總線技術(shù)、存儲器、輸入/輸出系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)、定時/計數(shù)器、接口電路、A/D和D/A、外部設(shè)備及其接口、單片計算機應(yīng)用技術(shù)等，形成了一個完整的、系統(tǒng)的計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)教學內(nèi)容?！　”緯趦?nèi)容的取舍上盡量做到少而精，力圖通俗易懂，由淺入深，通過實例和習題加深對基本概念的理解和掌握。在每章之后均配有習題，供自學自測用。

書籍目錄

第1章  計算機系統(tǒng)概述　1.1  計算機發(fā)展概述　1.2  微型計算機的分類　1.3  計算機的應(yīng)用領(lǐng)域　1.4  計算機硬件基礎(chǔ)　　1.4.1  計算機中數(shù)的表示和運算　　1.4.2  微型計算機的基本組成電路　1.5  微型計算機系統(tǒng)　　1.5.1  微型計算機系統(tǒng)的組成　　1.5.2  微型計算機的基本結(jié)構(gòu)　1.6  微處理器的組成　1.7  微型計算機系統(tǒng)的主要性能指標　1.8  微型計算機的一般工作過程　習題第2章  80x86微處理器及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　2.1  8086/8088的內(nèi)部結(jié)構(gòu)　　2.1.1  8086/8088的編程結(jié)構(gòu)　　2.1.2  8086/8088的寄存器結(jié)構(gòu)　　2.1.3  8086/8088的存儲器組織及地址形成　　2.1.4  8086/8088的I/O端口組織　2.2  8086/8088的外部結(jié)構(gòu)　2.3  8088的工作模式　2.4  8086/8088的總線操作和時序　2.5  8086/8088的橫向提升　　2.5.1  數(shù)值數(shù)據(jù)協(xié)處理器8087　　2.5.2  輸入/輸出協(xié)處理器8089　2.6  80x86高檔微處理器　　2.6.1  80286的體系結(jié)構(gòu)　　2.6.2  80386的體系結(jié)構(gòu)　　2.6.3  80486的體系結(jié)構(gòu)　　2.6.4  Pentium微處理器的體系結(jié)構(gòu)　習題第3章  指令系統(tǒng)及匯編語言程序設(shè)計　3.1  尋址方式　3.2  指令系統(tǒng)　　3.2.1  數(shù)據(jù)傳送指令　　3.2.2  算術(shù)運算指令　　3.2.3  邏輯運算和移位指令　　3.2.4  串操作指令　　3.2.5  輸入/輸出指令　　3.2.6  控制轉(zhuǎn)移指令　　3.2.7  處理器控制指令　3.3  系統(tǒng)功能調(diào)用3.4  匯編語言程序設(shè)計　　3.4.1  匯編語言的語言格式　　3.4.2  常數(shù)　　3.4.3  偽指令　　3.4.4  匯編語言源程序的結(jié)構(gòu)　　3.4.5  匯編語言程序舉例　習題第4章  總線技術(shù)　4.1  總線的基本概念　4.2  IBM PC總線　4.3  ISA總線　4.4  PCI總線　　4.4.1  PCI總線的特點　　4.4.2  PCI總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　4.4.3  PCI總線信號　4.5  STD總線　4.6  主要外設(shè)總線介紹　　4.6.1  USB總線　　4.6.2  IDE總線　　4.6.3  SCSI總線　　4.6.4  IEEE 1394總線　　4.6.5  AGP總線　　4.6.6  IEEE 488總線　　4.6.7  CAN總線　習題第5章  存儲器　5.1  半導體存儲器概述　　5.1.1  半導體存儲器的分類　　5.1.2  半導體存儲器的結(jié)構(gòu)　　5.1.3  半導體存儲器的主要性能指標　5.2  半導體存儲器芯片　　5.2.1  半導體存儲器與 CPU總線相關(guān)的信號線　　5.2.2  半導體存儲器芯片的外特性　5.3  半導體存儲器的應(yīng)用　　5.3.1  半導體存儲器電路的分析方法　　5.3.2  半導體存儲器在計算機系統(tǒng)中的設(shè)計方法　習題第6章  輸入/輸出系統(tǒng)　6.1  接口概念　6.2  CPU與I/O設(shè)備之間的接口信息　6.3  CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送方式　　6.3.1  無條件傳送方式　　6.3.2  查詢傳送方式　　6.3.3  中斷傳送方式　　6.3.4  直接存儲器存取DMA控制方式　6.4  DMA控制器8237A　　6.4.1  8237A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)　　6.4.2  8237A的引腳功能　　6.4.3  8237A的工作方式　　6.4.4  8237A的編程　習題第7章  中斷系統(tǒng)　7.1  中斷概述　　7.1.1  中斷的必要性　　7.1.2  中斷源　　7.1.3  中斷系統(tǒng)的功能　7.2  CPU響應(yīng)中斷的條件和過程　　7.2.1  CPU響應(yīng)中斷的條件　　7.2.2  CPU對中斷的響應(yīng)　7.3  中斷優(yōu)先權(quán)及多重中斷　　7.3.1  中斷優(yōu)先權(quán)　　7.3.2  多級中斷的概念　7.4  8088的中斷方式　7.5  IBM PC/XT 的中斷方式　7.6  中斷控制器8259A　　7.6.1  8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)　　7.6.2  8259A的引腳功能　　7.6.3  8259A的工作方式　　7.6.4  8259A的編程　習題第8章  可編程定時/計數(shù)器8253　8.1  概述　　8.1.1  8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)　　8.1.2  8253的引腳功能　　8.1.3  8253的控制字　　8.1.4  8253的工作方式　8.2  8253的編程　習題第9章  接口電路　9.1  可編程并行接口8255A　　9.1.1  8255A的結(jié)構(gòu)　　9.1.2  8255A的工作方式　9.2  可編程多功能接口8155　　9.2.1  8155的結(jié)構(gòu)及引腳　　9.2.2  8155的工作方式與基本操作　9.3  串行通信及可編程異步通信接口8250　　9.3.1  串行通信基礎(chǔ)　　9.3.2  8250的內(nèi)部結(jié)構(gòu)　　9.3.3  8250的引腳功能　　9.3.4  8250的編程　9.4  D/A轉(zhuǎn)換及其接口　　9.4.1  D/A轉(zhuǎn)換原理　　9.4.2  8位D/A轉(zhuǎn)換器　　9.4.3  8位CPU與超過8位的DAC接口　　9.4.4  12位D/A轉(zhuǎn)換器　9.5  A/D轉(zhuǎn)換及其接口　　9.5.1  A/D轉(zhuǎn)換的基本過程及轉(zhuǎn)換原理　　9.5.2  8位A/D轉(zhuǎn)換器　　9.5.3  12位A/D轉(zhuǎn)換器　　9.5.4  雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器　9.6  閉環(huán)控制系統(tǒng)　習題第10章  外部設(shè)備及其接口　10.1  概述　10.2  鍵盤及其接口　　10.2.1  捎除抖動及重鍵處理　　10.2.2  線性鍵盤　　10.2.3  矩陣鍵盤　　10.2.4  鍵盤工作方式　　10.2.5  PC鍵盤與接口　　10.2.6  BIOS鍵盤中斷及DOS鍵盤功能調(diào)用　10.3  LED顯示器及其接口　　10.3.1  七段LED顯示器結(jié)構(gòu)　　10.3.2  LED顯示器的顯示方式　　10.3.3  LED顯示器接口及應(yīng)用舉例　10.4  打印機及其接口　10.5  視頻系統(tǒng)　　10.5.1  CRT顯示器　　10.5.2  液晶顯示器　　10.5.3  字符和圖形顯示的基本原理　　10.5.4  顯示器的主要性能指標　　10.5.5  顯示適配器　　10.5.6  對顯示器的編程　10.6  鼠標器及其接口　10.7  其他外部設(shè)備　　10.7.1  掃描儀　　10.7.2  繪圖儀　習題第11章  MCS-51單片機　11.1  MCS-51單片機的組成　11.2  MCS-51單片機的芯片引腳　11.3  存儲器配置　11.4  時鐘電路及時序　11.5  定時/計數(shù)器　11.6  中斷控制系統(tǒng)　　11.6.1  中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　11.6.2  中斷系統(tǒng)的控制　11.7  串行口　11.8  MCS-51單片機指令系統(tǒng)　　11.8.1  尋址方式　　11.8.2  指令格式及說明　　11.8.3  數(shù)據(jù)傳送類指令　　11.8.4  算術(shù)運算類指令　　11.8.5  邏輯運算指令　　11.8.6  位操作指令　　11.8.7  控制轉(zhuǎn)移類指令　11.9  應(yīng)用舉例習題附錄A  8088/8086運算指令對標志位的影響附錄B  DOS功能調(diào)用INT 21H附錄C  BIOS功能調(diào)用附錄D  MCS-51指令表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　計算機系統(tǒng)概述　　1.1　計算機發(fā)展概述　　電子計算機誕生于20世紀40年代，它的出現(xiàn)是20世紀的重大科學技術(shù)成就之一，有力地推動了各門科學技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用已深入到科學文化、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)甚至于家庭廚房等各個領(lǐng)域，成為科學研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會生活所不可缺少的重要設(shè)備。計算機的應(yīng)用程度成了衡量一個國家現(xiàn)代化的重要尺度。　　在推動計算機發(fā)展的諸多因素中，電子元器件的發(fā)展是一個重要因素。電子計算機更新?lián)Q代的主要標志，除了電子元器件的更新之外，還有計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面的改進和計算機軟件發(fā)展等重要內(nèi)涵。計算機更新?lián)Q代的大體時間劃分如下：　　第一代（1946-1958年），電子管計算機。在美國，為了解決軍事上的需要，由美國賓夕法尼亞大學設(shè)計的數(shù)字電子計算機ENIAC（Electronic Numerical Intergrator And Calculator）于1946年誕生。這臺世界上的第一臺計算機，是一個龐然大物。它有18800多個電子管，1500個繼電器，重達30噸，占地170平方米，耗電150千瓦，價值48萬多美元，運算速度5000次／秒，與今天的微型計算機相比真是不可同日而語了。但是，它卻奠定了電子計算機的技術(shù)基礎(chǔ)，如采用二進制數(shù)進行運算和控制，建立程序設(shè)計的概念等?！　〉诙?958-1964年），晶體管計算機。這一代計算機的硬件部分采用了晶體管，主存儲器采用鐵氧磁心和磁鼓，外存儲器已開始使用磁盤，軟件已開始有很大的發(fā)展，還提出了操作系統(tǒng)的概念，出現(xiàn)了各種高級語言及編譯程序。這一代計算機除進行科學計算之外，在數(shù)據(jù)處理方面也有廣泛的應(yīng)用?！　〉谌?964-1971年），集成電路計算機。隨著半導體集成技術(shù)的發(fā)展，使得幾十、幾百甚至上千個元件能夠集成在只有幾平方毫米的半導體芯片上。這一代計算機采用中、小規(guī)模集成電路取代了晶體管分立元件。采用集成電路后，計算機的體積進一步縮小，耗電減少，可靠性和運行速度明顯提高。在技術(shù)上引進了多道程序和并行處理，操作系統(tǒng)的功能也不斷加強和趨于完善，這些都更加方便了人們對計算機的使用。在這一時期，計算機在科學計算、數(shù)據(jù)處理和過程控制等方面都得到了較廣泛的應(yīng)用。

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