微机原理及应用

第1章 数字电路基础与计算机运算基础 1
1.1 逻辑代数的基本运算和逻辑门电路 1
1.1.1 逻辑代数的基本运算规则和基本公式 1
1.1.2 门电路 1
1.1.3 逻辑运算 4
1.1.4 加法电路 5
1.2 基本逻辑部件 6
1.2.1 触发器 6
1.2.2 寄存器 8
1.2.3 移位寄存器 9
1.2.4 计数器 9
1.2.5 三态输出门与缓冲器 11
1.2.6 二进制译码器 11
1.3 计算机运算基础 12
1.3.1 数的定点表示法和32位浮点数标准格式 12
1.3.2 原码、反码与补码 13
1.3.3 二-十进制码与ASCII码 16
思考题与习题 19
第2章 微型计算机系统概述 20
2.1 微型计算机系统组成 20
2.1.1 微机的基本结构 20
2.1.2 16位微机结构 22
2.1.3 32位微机结构 23
2.1.4 微型计算机的主板 25
2.1.5 微型计算机的软件组成 29
2.1.6 微型计算机系统 31
2.2 微型计算机系统的主要性能指标 32
思考题与习题 32
第3章 微处理器 34
3.1 微处理器的基本功能和基本组成 34
3.1.1 微处理器的基本功能 34
3.1.2 微处理器的基本组成 34
3.2 微处理器内部的寄存器 36
3.2.1 8086 CPU内部的寄存器 36
3.2.2 80386 CPU内部的寄存器 41
3.3 微处理器对存储器的管理 44
3.3.1 IA-32处理器的工作模式 44
3.3.2 实模式存储器地址空间的划分 45
3.3.3 实模式存储器的分段管理 45
3.3.4 实模式存储器的寻址 46
3.4 8086系统中的存储器组织 48
3.5 32位微处理器 49
3.5.1 80386 CPU的功能结构 49
3.5.2 Pentium微处理器的功能结构 51
3.5.3 Pentium微处理器的引脚信号 53
3.5.4 Pentium微处理器的总线周期 57
3.6 超标量流水线技术 61
3.6.1 U、V流水线的基本原理 61
3.6.2 “按序发送”与“按序完成”的调度策略 62
3.7 多核处理器 63
3.7.1 多核处理器发展概况 64
3.7.2 多核处理器结构 65
思考题与习题 67
第4章 指令系统与汇编语言程序设计 69
4.1 8086 CPU的寻址方式 69
4.1.1 指令一般格式 69
4.1.2 8086 CPU寻址方式 70
4.2 16位微处理器指令系统 73
4.2.1 数据传送指令 74
4.2.2 算术运算指令 79
4.2.3 逻辑运算指令 84
4.2.4 移位指令 86
4.2.5 串操作指令 90
4.2.6 控制转移指令 95
4.2.7 子程序调用和返回指令 99
4.2.8 中断调用指令 102
4.2.9 符号扩展指令 105
4.2.10 处理机控制指令 105
4.3 汇编语言程序设计 107
4.3.1 机器语言与汇编语言 107
4.3.2 汇编语言中的常量、变量和标号 108
4.3.3 16位完整段汇编语言程序设计 112
4.3.4 32位寻址方式 115
4.3.5 32位微处理器扩充与新增指令 119
4.3.6 简化段汇编语言程序设计 123
思考题与习题 128
第5章 存储器技术 132
5.1 微型计算机存储器概述 132
5.1.1 微型计算机中存储器的类型 132
5.1.2 半导体存储器芯片的主要性能指标 133
5.2 半导体存储器芯片的结构与原理 134
5.2.1 存储器芯片中地址译码的两种方式 134
5.2.2 静态随机存取存储器 138
5.2.3 只读存储器 139
5.2.4 可在线读/写的非易失性存储器 140
5.2.5 动态随机存取存储器（DRAM） 142
5.3 微型计算机中内部存储器的组织 145
5.3.1 8位和16位微机的内存组织 145
5.3.2 32位微机的内存组织 149
5.4 高速缓冲存储器 151
5.4.1 高速缓冲存储器（Cache）的基本原理 151
5.4.2 Cache组织方式 152
5.4.3 Cache控制器82385 157
5.4.4 双核处理器的Cache 158
5.5 外部存储器 159
5.5.1 硬盘存储器 159
5.5.2 光盘存储器 161
5.6 虚拟存储机制和段、页两级管理 164
5.6.1 虚拟存储器机制 164
5.6.2 段和页两级管理 165
思考题与习题 168
第6章 输入/输出接口技术及中断 169
6.1 并行与串行输入/输出接口 169
6.1.1 常用的锁存器和缓冲器 169
6.1.2 基本的输入/输出接口电路 170
6.1.3 输入/输出接口电路的基本功能 171
6.2 I/O端口技术 173
6.2.1 80x86 输入/输出端口的独立编址方式 173
6.2.2 输入/输出指令 173
6.2.3 输入/输出端口地址的分配 174
6.2.4 16位机输入/输出端口地址的译码电路 176
6.2.5 32位机输入/输出端口地址的译码电路 176
6.2.6 输入/输出保护 177
6.3 输入/输出传送数据的几种方式 178
6.3.1 程序控制的输入/输出方式 178
6.3.2 直接存储器存取方式（DMA） 181
6.3.3 中断方式输入/输出 183
6.4 可编程中断控制器82C59A 184
6.4.1 82C59A的内部结构 184
6.4.2 82C59A的引脚 185
6.4.3 82C59A的工作原理 187
6.4.4 82C59A的命令字及编程 189
6.4.5 82C59A在微机系统中的应用 194
6.5 实模式的中断技术 196
6.5.1 中断及中断系统 196
6.5.2 可屏蔽中断的中断响应与中断处理 197
6.5.3 实模式的中断系统 199
6.6 保护模式的中断技术 204
思考题与习题 208
第7章 微机的并行接口技术及应用 210
7.1 可编程并行接口芯片8255A 210
7.1.1 8255A的内部结构 210
7.1.2 8255A引脚信号及其功能 211
7.1.3 8255A的两个控制字及编程 212
7.1.4 8255A的三种工作方式及应用 214
7.2 微机的并行打印机接口 223
7.2.1 Centronics并行打印机接口 223
7.2.2 并行打印机接口内部的寄存器 225
7.2.3 打印机接口编程 227
7.2.4 打印机的性能指标 228
思考题与习题 228
第8章 定时/计数技术 230
8.1 82C54的结构和外部引脚 230
8.1.1 82C54的功能 230
8.1.2 82C54的内部结构 230
8.1.3 82C54的外部引脚 233
8.2 82C54的控制字 234
8.2.1 82C54的方式控制字 234
8.2.2 82C54的锁存命令字 235
8.3 82C54的工作方式及应用 237
8.3.1 6种工作方式 237
8.3.2 82C54应用举例 240
8.4 定时器/计数器8253 243
8.4.1 82C54与8253的比较 243
8.4.2 8253-5的应用举例 244
思考题与习题 245
第9章 串行通信接口技术 247
9.1 串行通信基础 247
9.2 可编程异步通信接口芯片8250 249
9.2.1 8250的基本功能、内部结构和引脚功能 250
9.2.2 8250编程 255
9.3 EIA RS-232-C串行通信接口及应用 261
9.4 通用串行总线USB 263
9.4.1 USB总线的特点 263
9.4.2 USB物理接口及USB的信号 264
9.4.3 USB主控器/根集线器、集线器及连接 266
9.5 键盘接口技术 268
9.5.1 键盘的构成与分类 269
9.5.2 键盘的接口电路 271
9.5.3 键盘中断处理程序 274
9.6 鼠标接口技术 276
9.6.1 鼠标接口 276
9.6.2 鼠标驱动程序及其功能调用 278
思考题与习题 279
第10章 模/数和数/模转换技术 281
10.1 模拟量输入与输出通道的组成 281
10.1.1 模拟量输入通道的组成 281
10.1.2 模拟量输出通道的组成 284
10.2 数/模（D/A）转换器 284
10.2.1 D/A转换器的基本结构 284
10.2.2 D/A转换器的主要技术指标 286
10.2.3 D/A转换芯片DAC0832 286
10.2.4 D/A转换芯片DAC1210 289
10.3 模/数（A/D）转换器 292
10.3.1 A/D转换器的工作原理 292
10.3.2 A/D转换器的主要技术指标 293
10.3.3 A/D转换芯片ADC0809 294
10.3.4 A/D转换芯片AD574 298
思考题与习题 302

第11章 总线技术 303
11.1 总线的概念 303
11.1.1 总线标准的5个特性 303
11.1.2 总线分类 304
11.1.3 总线传输操作过程 304
11.2 局部总线ISA和EISA 306
11.2.1 局部总线ISA 306
11.2.2 局部总线EISA 308
11.3 局部总线PCI 309
11.3.1 PCI总线的特征 309
11.3.2 PCI“桥” 310
11.3.3 基于PCI总线的微处理器系统 311
11.3.4 PCI总线信号 311
11.4 高速图形加速接口AGP 315
11.5 外部总线IDE 316
11.5.1 外部总线IDE简介 316
11.5.2 IDE接口引脚定义 317
11.5.3 IDE接口的三种传输模式 318
思考题与习题 320
参考文献 321