微機(jī)原理與接口技術(shù)

前言

微機(jī)原理與接口技術(shù)是高等學(xué)校理工科大學(xué)生必修的一門重要的計算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)課程，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生從理論與實(shí)踐上掌握微型計算機(jī)的組成與工作原理，掌握匯編語言程序設(shè)計和微機(jī)的常用接口技術(shù)，掌握接口電路的設(shè)計與編程方法，建立微機(jī)系統(tǒng)整體概念，了解微型計算機(jī)的新技術(shù)和新理論。面對當(dāng)今迅速發(fā)展的微型計算機(jī)技術(shù)，從計算機(jī)技術(shù)的廣度和深度兩方面看，微機(jī)原理與接口技術(shù)課程對初學(xué)者來說很難學(xué)。編者集20多年微機(jī)原理及應(yīng)用課程的教學(xué)研究與實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，主持了本課程的校級精品課程建設(shè)與省優(yōu)質(zhì)課程的建設(shè)。編者在已經(jīng)公開出版使用5年之久的《微型計算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用》教材的基礎(chǔ)上，確立了這次編寫教材的指導(dǎo)思想，主要是要保留經(jīng)典內(nèi)容，更新較多的技術(shù)，注重實(shí)踐與應(yīng)用，化難為易，便于自學(xué)。突出做到了以下幾點(diǎn)：（1）總體上以IA-32微處理器為背景，重點(diǎn)介紹微型計算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、虛擬存儲器技術(shù)、高速緩沖存儲器技術(shù)及接口技術(shù)等。（2）詳細(xì)介紹Pentium的三種工作方式，重點(diǎn)闡述保護(hù)方式。根據(jù)系統(tǒng)寄存器的工作方式，詳細(xì)介紹段頁式兩級存儲器管理機(jī)制及存儲保護(hù)。（3）保留了DOS下的中斷機(jī)制，新增了保護(hù)方式下的中斷原理。介紹了32位I／O端口譯碼技術(shù)，同時引入了I／O保護(hù)的概念。（4）全面介紹32位微處理器的基本指令集，也涉及了16位指令系統(tǒng)，徹底改變了先講16位指令集，后簡單介紹32位指令的順序。（5）介紹了MASM6.x宏匯編程序下的完整段與簡化段的程序設(shè)計，新增了匯編語言集成環(huán)境下的32位匯編語言程序設(shè)計，案例豐富，分析透徹，實(shí)用性強(qiáng)，便于調(diào)試。（6）鑒于并行打印機(jī)接口與RS·232C串行通信接口的應(yīng)用與開發(fā)十分普遍，書中詳細(xì)介紹了其接口的組成、工作原理及開發(fā)技術(shù)。（7）介紹計算機(jī)的系統(tǒng)組成，包括南、北橋芯片組的介紹，使讀者建立微型計算機(jī)的整體概念。南橋芯片中集成了所介紹的82C54-、82C59、82C37等接口芯片，為讀者提供了一個完整的接口概念。

內(nèi)容概要

　　 本書以Intel公司的IA?32系列微處理器為基礎(chǔ)，系統(tǒng)闡述了微機(jī)原理、匯編語言程序設(shè)計、微型計算機(jī)的系統(tǒng)組成及接口技術(shù)。微機(jī)原理部分主要包括：32位微處理器的工作原理、Pentium的引腳信號、總線周期、超標(biāo)量流水線技術(shù)、多核技術(shù)及32位基本指令集（包括16位指令系統(tǒng)）。匯編語言程序設(shè)計部分闡述了MASM6?X宏匯編程序中的完整段與簡化段的程序設(shè)計，WIN32匯編語言集成環(huán)境中的32位匯編語言程序設(shè)計。微型計算機(jī)的系統(tǒng)組成部分包括：總線技術(shù)、存儲器系統(tǒng)、中斷技術(shù)以及DMA技術(shù)，詳細(xì)分析了虛擬存儲器及存儲器保護(hù)技術(shù)、高速緩存技術(shù)、實(shí)模式與保護(hù)模式下的中斷系統(tǒng)。接口技術(shù)部分包括并行接口、串行通信接口、定時/計數(shù)接口、中斷控制接口以及包含上述所有接口功能的多功能接口芯片82371AB，以及模擬接口。

書籍目錄

第1章　微型計算機(jī)的基礎(chǔ)知識　1.1  微處理器與微型計算機(jī)的發(fā)展概況　1.2  微型計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)　1.2.1  定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)的表示　1.2.2 原碼、反碼與補(bǔ)碼的定義　1.2.3 微機(jī)中常用的數(shù)字代碼與字符代碼　1.3 微型計算機(jī)系統(tǒng)概述　1.3.1　微型計算機(jī)的硬件系統(tǒng)　1.3.2　微型計算機(jī)的軟件系統(tǒng)　1.3.3　微型計算機(jī)系統(tǒng)　1.4　微型計算機(jī)工作的基本流程　1.4.1　指令與程序　1.4.2　微型計算機(jī)中指令執(zhí)行的基本流程　1.5　微型計算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)　1.6　習(xí)題第2章　微處理器的編程結(jié)構(gòu)　2.1　微處理器的三種工作模式　2.1.1　三種工作模式　2.1.2　三種工作模式的相互轉(zhuǎn)換　2.2　各種微處理器的編程結(jié)構(gòu)　2.2.1  16位微處理器的編程結(jié)構(gòu)　2.2.2  32位微處理器的編程結(jié)構(gòu)　2.3　實(shí)模式下的存儲器尋址　2.3.1　實(shí)模式下存儲器地址空間的劃分　2.3.2　實(shí)模式下存儲器的分段管理技術(shù)　2.3.3　實(shí)模式下存儲器的尋址　2.4　存儲器地址的交叉及字節(jié)、字和雙字的尋址　2.5　習(xí)題第3章　  32位微處理器指令系統(tǒng)　3.1  32位指令運(yùn)行環(huán)境　3.2 　尋址方式　3.2.1 尋址方式概述　3.2.2 立即尋址　3.2.3 寄存器尋址　3.2.4 存儲器尋址　3.3  32位微處理器指令系統(tǒng)概述　3.4  數(shù)據(jù)傳送指令　3.4.1  一般數(shù)據(jù)傳送指令　3.4.2  堆棧操作指令　3.4.3 地址傳送指令　3.4.4  輸入輸出指令　3.5  算術(shù)運(yùn)算指令　3.5.1  加法指令　3.5.2  減法指令　3.5.3  乘法指令　3.5.4  除法指令　3.6  邏輯運(yùn)算指令　3.7  移位指令　3.7.1  算術(shù)移位指令　3.7.2  邏輯移位指令　3.7.3  循環(huán)移位指令　3.8  字符串操作指令　3.9  控制轉(zhuǎn)移指令　3.9.1  條件轉(zhuǎn)移指令　3.9.2  無條件轉(zhuǎn)移　3.9.3  過程調(diào)用和返回指令　3.10  符號擴(kuò)展指令　3.11  處理機(jī)控制指令　3.11.1  標(biāo)志位控制指令　3.11.2  CPU狀態(tài)控制指令　3.12 習(xí)題第4章　  匯編語言程序設(shè)計　4.1  匯編語言基礎(chǔ)　4.1.1  機(jī)器語言、匯編語言與高級語言　4.1.2  匯編語言中的常量、變量和標(biāo)號　4.1.3  匯編語言中的運(yùn)算符號和表達(dá)式　4.1.4  偽指令　4.1.5  常用的DOS功能調(diào)用　4.216  位完整段匯編語言程序設(shè)計　4.2.1  順序程序設(shè)計　4.2.2  分支（選擇結(jié)構(gòu)）程序設(shè)計　4.2.3  循環(huán)程序設(shè)計　4.2.4  過程設(shè)計　4.3  16位簡化段匯編語言程序設(shè)計　4.3.1  簡化段定義格式概述　4.3.2  16位簡化段順序程序設(shè)計　4.3.3  16位簡化段分支程序設(shè)計　4.3.4  16位簡化段循環(huán)程序設(shè)計　4.4  32位匯編語言程序設(shè)計　4.4.1  Win32匯編源程序概述　4.4.2  Win32匯編語言程序設(shè)計　4.4.3  Win32匯編語言集成開發(fā)環(huán)境　4.5  習(xí)題第5章　  32位微處理器Pentium　5.1  IA-32微處理器的功能結(jié)構(gòu)　5.1.1  80386的功能結(jié)構(gòu)　5.1.2  80486結(jié)構(gòu)特點(diǎn)　5.1.3  Pentium微處理器的性能和功能結(jié)構(gòu)　5.2  Pentium 微處理器的寄存器　5.2.1  基本寄存器組　5.2.2  系統(tǒng)寄存器組　5.3  Pentium的超標(biāo)量流水線　5.3.1  Pentium的超標(biāo)量流水線結(jié)構(gòu)　5.3.2  U、V流水線及其分工策略　5.4  Pentium的引腳信號　5.5  Pentium的總線周期　5.5.1  總線周期的基本概念　5.5.2  Pentium的總線周期　5.6習(xí)題第6章　  虛擬存儲技術(shù)及存儲保護(hù)　6.1  虛擬存儲技術(shù)　6.1.1  虛擬存儲器簡介　6.1.2  Pentium工作的保護(hù)模式　6.1.3  Pentium工作的實(shí)模式　6.1.4  Pentium工作的虛擬8086模式　6.2  Pentium的存儲保護(hù)　6.2.1  Pentium的特權(quán)級及其保護(hù)功能　6.2.2  Pentium存儲區(qū)域的保護(hù)　6.3  習(xí)題第7章　  存儲器系統(tǒng)　7.1  存儲器概述　7.1.1  存儲器的分類　7.1.2  存儲器的主要性能指標(biāo)　7.2  半導(dǎo)體存儲器　7.2.1  存儲器中地址譯碼的兩種方式　7.2.2  靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器SRAM　7.2.3  只讀存儲器ROM　7.2.4  動態(tài)隨機(jī)存取存儲器DRAM　7.3  微型計算機(jī)中存儲器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　7.3.1  存儲器芯片與微處理器的連接　7.3.2  32位微機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存組織　7.4  高速緩沖存儲器Cache技術(shù)　7.4.1  Cache的工作原理  　7.4.2  Cache的組織方式　7.4.3 寫Cache的策略與一致性　7.4.4 Pentium PC的Cache　7.5  習(xí)題第8章　  微型計算機(jī)和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸　8.1  接口及接口技術(shù)　8.1.1  接口電路的概述　8.1.2  接口電路的主要功能　8.2I/O  端口的編址方式　8.2.1  什么叫I/O端口　8.2.2  兩種I/O編址方式　8.2.3  I/O指令　8.2.4  I/O接口的地址分配　8.2.5  I/O保護(hù)　8.2.6  32位微處理器采用I/O編址的譯碼電路　8.3  微處理器與I/O設(shè)備數(shù)據(jù)傳送的幾種方式　8.3.1  I/O接口電路的基本結(jié)構(gòu)　8.3.2  程序控制I/O方式　8.3.3  中斷控制I/O方式　8.3.4  直接存儲器存?。―MA）方式　8.4  DMA控制器82C37A　8.4.1  82C37A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)　8.4.2  82C37A引腳信號的定義　8.4.3  82C37A內(nèi)部寄存器的功能和使用　8.4.4  82C37A的DMA接口　8.4.5  82C37A的編程　8.5  習(xí)題第9章　  實(shí)模式與保護(hù)模式下的中斷技術(shù)　9.1  中斷的基本概念　9.1.1  中斷及中斷系統(tǒng)的功能　9.1.2  中斷響應(yīng)與中斷處理　9.2  實(shí)模式下的中斷系統(tǒng)　9.2.1  中斷的分類　9.2.2  中斷向量表　9.2.3  中斷過程　9.3  可編程中斷控制器82C59A　9.3.1  82C59A內(nèi)部結(jié)構(gòu)　9.3.2  82C59A引腳信號　9.3.3  82C59A的工作方式　9.3.4  命令字和初始化編程　9.3.5  中斷處理過程　9.3.6  兩片82C59A的級聯(lián)　9.4  保護(hù)模式下的中斷技術(shù)　9.4.1  中斷和異常的類型號　9.4.2  中斷描述符表IDT　9.4.3  保護(hù)模式下中斷和異常的處理過程　9.5  習(xí)題第10章　  并行接口技術(shù)　10.1  概述　10.2  可編程并行通信接口芯片8255A　10.2.1  8255A的主要特征　10.2.2  8255A芯片的引腳信號　10.2.3  8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)　10.2.4  8255A工作方式控制字和編程　10.2.5  8255A的工作方式　10.2.6  8255A的應(yīng)用　10.3  并行打印機(jī)接口　10.3.1  打印機(jī)的工作原理　10.3.2  微機(jī)的并行打印機(jī)接口　10.4  習(xí)題第11章　  串行通信接口技術(shù)　11.1  串行通信的基礎(chǔ)　11.1.1  串行通信的基本概念　11.1.2  串行通信的兩種基本方式　11.2  通用異步接收發(fā)送芯片INS8250　11.2.1  8250的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能　11.2.2  8250的寄存器　11.2.3  8250的初始化編程　11.3  通用的異步接收發(fā)送芯片NS16550　11.3.1  16550的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能　11.3.2  16550的寄存器及編程應(yīng)用　11.4  EIA RS?232C串行通信接口　11.4.1  RS?232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)　11.4.2  RS?232C串行通信接口的應(yīng)用　11.5  通用串行總線USB　11.5.1  USB的簡介　11.5.2  USB的性能特點(diǎn)　11.5.3  USB與PCI總線的連接　11.5.4  USB的描述符　11.5.5  USB系統(tǒng)組成及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　11.5.6  USB的傳輸類型　11.5.7  USB包的類型與格式　11.6  習(xí)題第12章　  定時器/計數(shù)器和32位機(jī)中的多功能接口芯片　12.1  可編程定時器/計數(shù)器芯片82C54的編程結(jié)構(gòu)和引腳信號　12.1.1  82C54的基本功能　12.1.2  82C54的編程結(jié)構(gòu)　12.1.3  82C54的引腳信號　12.2  82C54的控制字與編程　12.2.1  82C54的工作原理和控制字　12.2.2  82C54的鎖存命令字　12.3  82C54的工作方式　12.3.1  82C54的六種工作方式　12.3.2  82C54應(yīng)用舉例　12.4  32位機(jī)中的多功能接口芯片82371AB　12.4.1  82371AB芯片的主要功能　12.4.2  82371AB芯片主要接口簡介　12.5  習(xí)題第13章　  總線與微型計算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)　13.1  總線和接口標(biāo)準(zhǔn)的基本概念　13.1.1  總線的基本概念與分類　13.1.2  接口標(biāo)準(zhǔn)與接口標(biāo)準(zhǔn)的分類　13.1.3  總線的組成及性能指標(biāo)　13.2  幾種典型的總線及主板結(jié)構(gòu)　13.2.1  ISA總線　13.2.2  PCI總線　13.2.3  AGP總線　13.2.4  微機(jī)主板結(jié)構(gòu)　13.3  多核處理器　13.3.1  多核處理器發(fā)展概況　13.3.2  Intel多核處理器結(jié)構(gòu)　13.4  習(xí)題第14章　  模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換　14.1  概述　14.2  模/數(shù)與數(shù)/模轉(zhuǎn)換通道的組成　14.2.1  模/數(shù)轉(zhuǎn)換通道的組成　14.2.2  數(shù)/模轉(zhuǎn)換通道的組成　14.3  模/數(shù)與數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)　14.3.1  模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)　14.3.2  數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)　14.4  模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口技術(shù)　14.4.1  A/D轉(zhuǎn)換芯片AD574　14.4.2  AD574與PC總線的連接　14.5  數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口技術(shù)　14.5.1  8位D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832　14.5.2  DAC0832與PC總線的連接　14.6  習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《微機(jī)原理與接口技術(shù):基于IA-32處理器和32位匯編語言》是21世紀(jì)計算機(jī)系列規(guī)劃教材。

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