微型计算机原理与接口技术（21世纪高职高专规划教材）

　　本书以当前国内外广泛使用的Intel80x86系列微处理器为背景，全面系统地讨论了微型计算机的基本结构和工作原理、汇编语言程序及基本的程序设计方法、内存存储器与存储体系、实用接口技术等内容。本书融入了作者二十几年微机原理与接口技术课程的教学与实践经验，特别注意阐明基本概念、基本思路和基本方法，并着眼于工程应用。书中内容简明扼要、深入浅出、重点突出，并且配有大量的图示、例题和详细的程序注释，便于教学与自学。本书既可以作为高职高专院校各专业微机原理与接口技术的通用教材和成人高等教育的培训教材、自学读本，也可供广大科技工作者参考。本书前言微型计算机原理与接口技术题解及实验指导微型计算机原理与接口技术是目前高等学校普遍开设的一门公共课程。为配合该课程的学习，我们编写了本书。本书是与《微型计算机原理与接口技术》（清华大学出版社2001年出版）配套的教学参考书。本书的第1部分是针对教材各章的习题分析和解答，可对学生进一步理解教材内容并验证对所学知识有一定的帮助，也可对从事该课程教学的教师提供了一个巩固和深化课堂效果的教学环境。本书的第2部分是实验指导，其中加“*”的实验可根据实际情况选做。在实验指导部分，较全面地介绍了汇编程序设计的实验环境和设计步骤，由浅入深地引入了汇编程序设计中的各类典型问题。在硬件接口电路实验中，借鉴了清华同方公司基于TCP\|H实验装置设计的某些实验，对读者学好微型计算机原理和接口技术将会有较大的帮助，在此也向该装置的开发者们致谢。附录中给出了部分实验的程序清单和TD.EXE的简要使用说明。本书第1部分第1章和第9章的习题解答分别由张建和程向前编写，实验指导部分及第1部分第2章和第5章的习题解答由陈文革编写，其余内容由吴宁编写，并由吴宁负责统稿。在本书的编写过程中，得到了冯博琴教授的悉心指导，在此深表感谢。

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第1章微型计算机基础知识1
1.1计算机的分类与发展1
1.2计算机中数据信息的表示方法3
1.2.1数制及其转换3
1.2.2计算机中数的表示6
1.2.3计算机中的编码16
1.3微型计算机系统组成及工作过程19
1.3.1微型计算机系统组成19
1.3.2微型计算机硬件20
1.3.3微型计算机的工作过程24
习题29
第2章8086微处理器及其系统结构32
2.18086 微处理器32
2.1.18086 CPU的内部结构32
2.1.28086 CPU内部寄存器35
2.1.38086 CPU的外部引脚及功能42
2.2总线周期与总线结构45
2.2.18086的总线周期45
2.2.28086最小方式时引脚功能和总线结构47
2.2.38086最大方式时引脚功能和总线结构52
2.38086总线操作时序54
2.3.18086 CPU最小方式时总线时序54
2.3.28086 CPU最大方式时总线时序58
习题61
微型计算机原理与接口技术目录第3章8086 CPU指令系统63
3.1指令系统概述63
3.1.1指令与指令系统63
3.1.2指令的一般格式63
3.28086 CPU的寻址方式64
3.2.1操作数的寻址64
3.2.2转移地址的寻址70
3.38086 CPU的指令格式71
3.3.18086 CPU的典型指令格式71
3.3.28086 CPU的指令格式与编码举例74
3.48086 CPU的指令系统76
3.4.1数据传送指令76
3.4.2算术运算类指令84
3.4.3逻辑运算与移位指令92
3.4.4程序控制指令98
3.4.5字符串处理类指令109
3.4.6CPU控制指令113
习题115
第4章汇编语言程序设计118
4.1程序设计语言概述118
4.28086汇编语言简介119
4.2.1数据与表达式119
4.2.2汇编语言的伪指令126
4.2.3汇编语言的语句结构133
4.3汇编语言程序设计实例135
4.3.1程序设计的基本步骤135
4.3.2顺序程序设计136
4.3.3分支程序设计138
4.3.4循环结构程序141
4.3.5子程序设计143
4.3.6DOS系统调用类程序146
习题149
第5章内存储器与存储体系152
5.1存储器概述152
5.1.1存储器体系结构152
5.1.2半导体存储器的分类153
5.1.3半导体存储器的性能指标154
5.2读写存储器RAM与只读存储器ROM154
5.2.1静态RAM154
5.2.2动态RAM157
5.2.3只读存储器ROM159
5.3存储器与CPU的连接160
5.3.1存储器地址分配及译码161
5.3.2存储器与CPU的连接162
5.4存储器组织164
5.5高速缓冲存储器Cache166
5.5.1Cache工作原理166
5.5.2主存与Cache的地址映射167
5.5.3替换算法170
5.5.4Pentium PC机的Cache171
5.6虚拟存储器172
5.6.1虚拟存储器的基本概念172
5.6.2页式虚拟存储器173
5.6.3段式虚拟存储器174
5.6.4段页式虚拟存储器175
习题176
第6章输入/输出与中断系统177
6.1输入/输出概述177
6.1.1输入/输出与接口177
6.1.2CPU与外设之间交换的信息177
6.1.3外设接口的一般结构178
6.1.4输入/输出端口的编址方式179
6.2CPU与外设之间的数据传送方式180
6.2.1无条件传送方式（又称同步传送方式）180
6.2.2查询传送方式（又称条件传送方式）181
6.2.3中断传送方式183
6.2.4DMA传送方式184
6.3中断处理技术186
6.3.1中断的概念与分类186
6.3.2中断的处理过程187
6.3.38086 CPU的中断系统190
6.4可编程中断控制器8259A194
6.4.18259A内部结构与外部引脚194
6.4.28259A响应中断的过程197
6.4.38259A的控制字与寻址198
6.4.48259A的初始化编程206
习题209
第7章常用接口技术211
7.1接口技术概述211
7.1.1接口的作用与功能211
7.1.2分析与设计接口的基本方法213
7.1.3总线与总线标准简介215
7.2可编程并行I/O接口8255A216
7.2.18255A的内部结构与外部引脚217
7.2.28255A的控制字217
7.2.38255A的工作方式221
7.2.48255A的应用举例226
7.3可编程定时/计数器8253227
7.3.1定时/计数的基本概念227
7.3.28253的内部结构与外部引脚228
7.3.38253的控制字230
7.3.48253的工作方式232
7.3.58253的应用举例239
7.4键盘与显示器接口241
7.4.1LED显示器接口241
7.4.2微机与键盘接口248
7.5可编程串行通信接口8251A255
7.5.1串行通信概述255
7.5.2串行总线接口标准262
7.5.38251A的内部结构与外部引脚264
7.5.48251A的控制字与初始化编程268
7.5.58251A的应用举例273
7.6D/A与A/D转换器及接口275
7.6.1D/A和A/D转换器的主要技术指标276
7.6.2微机与DAC0832的接口277
7.6.3微机与ADC0809的接口282
习题285
第8章Pentium的最新技术发展288
8.1计算机的并行处理技术288
8.1.1并行处理技术概述288
8.1.2流水微处理器289
8.280x86微处理器291
8.2.180x86的发展过程291
8.2.280x86的内部结构292
8.2.380x86的寄存器结构295
8.2.480x86的中断和异常301
8.380x86的工作模式302
8.3.180x86的实地址模式302
8.3.280x86的保护虚地址模式303
8.3.380x86的虚拟8086模式与系统管理模式310
8.480x86的特权级与保护功能312
8.4.1特权级与保护原则312
8.4.280x86的保护功能314
8.5程序转移与任务的切换314
8.5.1任务内的控制转移314
8.5.2任务间的控制转移317
习题321
第9章微机原理与接口技术实验322
9.1系统认识实验322
9.2程序设计及调试实验325
9.3系统功能调用实验327
9.48259中断控制器应用实验328
9.58255并行接口应用实验333
9.68253定时/计数器应用实验337
9.7键盘与显示器接口实验340
9.8双机通信实验344
9.9A/D转换实验348
9.10D/A转换实验350
参考文献353