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前言1

第一章 微型计算机的基础知识1

1.1 微型计算机的发展与应用1

1.1.1 计算机的发展1

1.1.2 微型计算机的发展1

1.1.3 计算机系统的主要性能指标2

1.1.4 微型计算机的应用3

1.2 微型计算机的系统组成及工作原理4

1.2.1 微型计算机系统的三个层次4

1.2.2 微型计算机的系统组成4

1.2.3 微型计算机的工作原理6

1.3 典型的微型计算机系统6

1.3.1 Intel系列微机系统简介6

1.3.2 80486微机系统的硬件特点7

习题一10

第二章 80X86系列微机的体系结构11

2.1 8086/8088微处理器及其系统11

2.1.1 8086/8088CPU的内部结构11

2.1.2 8086/8088的寄存器结构12

2.1.3 8086/8088存储器的组织13

2.2 80286微处理器及其系统14

2.3 80386/80486微处理器及其系统14

2.3.1 80486的主要结构特点15

2.3.2 80486的内部结构15

2.3.3 80486的寄存器结构17

2.3.4 80486的引脚22

2.3.5 80486的多处理机基本结构24

2.3.6 80486的工作模式25

2.4 Pentium微处理器30

2.4.1 Pentium的体系结构及其特点30

2.4.2 Pentium的主要特点31

习题二33

第三章 80X86微处理器寻址方式及指令系统34

3.1 寻址方式34

3.1.1 数据寻址方式34

3.1.2 程序存储器寻址方式38

3.2 指令系统40

3.2.1 数据传送指令40

3.2.2 算术运算指令44

3.2.3 逻辑运算指令48

3.2.4 串操作指令51

3.2.5 控制转移类指令54

3.2.6 处理器控制指令59

习题三60

4.1.2 80486汇编程序的格式62

4.1.1 基本概念62

4.1 汇编语言的基本概念62

第四章 汇编语言程序设计62

4.1.3 伪指令语句66

4.2 汇编语言程序的运行71

4.2.1 编辑汇编源程序(ASM文件)71

4.2.2 用汇编程序将ASM文件汇编成目标程序文件(OBJ文件)72

4.2.3 用连接程序生成可执行文件(EXE文件)73

4.2.4 汇编语言程序的运行73

4.3 汇编语言程序设计74

4.3.1 顺序结构74

4.3.2 分支结构75

4.3.3 循环结构76

4.3.4 子程序79

4.3.5 DOS及BIOS中断调用82

习题四88

5.1.2 总线的分类91

5.1.1 总线的概念91

5.1 概述91

第五章 总线91

5.1.3 总线周期、指令周期与时钟周期的关系92

5.2 总线的判决93

5.2.1 并行判决93

5.2.2 串行判决94

5.3 总线传输方式95

5.3.1 同步式传输95

5.3.2 异步式传输97

5.3.3 半同步式传输99

5.3.4 分离式传输100

5.4 总线标准100

5.4.1 PC总线101

5.4.2 ISA总线103

5.4.3 EISA总线104

5.4.4 PCI总线106

5.4.5 其他常用系统总线简介108

习题五109

第六章 存储器110

6.1 存储器概述110

6.2 存储器系统的构成原理112

6.3 半导体存储器与CPU的接口113

6.3.1 半导体存储芯片的一般结构113

6.3.2 存储芯片与CPU的连接114

6.3.3 8位存储器系统与CPU的连接121

6.3.4 16位存储器系统与CPU的连接121

6.3.5 32位存储器系统与CPU的连接122

6.4 高速缓冲存储器(Cache)的工作原理123

6.4.1 Cache的原理123

6.4.2 Cache的地址映像124

6.4.3 Cache的读写过程125

6.5 虚拟存储器的工作原理126

6.4.4 替换策略126

6.5.1 虚拟存储器的工作原理127

6.5.2 虚拟地址向物理地址的变换127

6.6 存储器结构与存储管理128

6.6.1 80486的存储器结构128

6.6.2 内存地址安排及管理130

6.6.3 虚拟存储器管理131

习题六131

第七章 输入输出接口132

7.1 输入输出接口概述132

7.1.1 I/O的特性132

7.1.2 接口的功能133

7.1.3 接口的基本结构133

7.1.4 接口的类型134

7.2 输入输出的编址方式134

7.2.2 独立的I/O端口编址方式135

7.2.1 存储器统一编址方式135

7.2.3 80486的I/O端口编址方式136

7.2.4 I/O端口指令137

7.2.5 I/O端口保护138

7.3 输入输出的同步控制方式138

7.3.1 程序直接控制方式139

7.3.2 中断控制方式141

7.3.3 DMA控制方式141

7.3.4 专用的I/O处理器方式143

习题七144

第八章 中断系统145

8.1 中断的基本概念145

8.1.1 中断及中断源145

8.1.2 中断优先级与中断嵌套146

8.1.3 中断响应的一般过程147

8.1.4 中断源的识别与判优149

8.2.1 8259A的内部结构与引脚功能151

8.2 8259A可编程中断控制器151

8.2.2 8259A的编程153

8.2.3 8259A的中断工作过程161

8.3 80386/80486中断系统161

8.3.1 80386/80486的中断源161

8.3.2 80386/80486的中断向量表162

8.3.3 80386/80486的中断描述符表163

8.3.4 中断服务程序165

8.3.5 80X86微机的中断系统168

习题八172

第九章 定时/计数控制器175

9.1 概述175

9.2 可编程定时器/计数器芯片8254175

9.2.1 8254的基本功能176

9.2.2 8254的内部结构与引脚信号176

9.2.3 8254的工作方式178

9.2.4 8254的编程182

9.3 8254在PC系列微机中的应用185

习题九189

第十章 DMA与DMA控制器191

10.1 概述191

10.1.1 DMA方式191

10.1.2 DMAC占用总线控制权的方式191

10.1.3 DMAC主要的硬件支持192

10.1.4 DMAC的工作状态193

10.2 DMA控制器8237A193

10.2.1 8237A的主要性能193

10.2.2 8237A的结构框图194

10.2.3 8237A的引脚配置196

10.3 8237A在微机中的应用198

10.3.1 PC系列机的DMA通道198

10.3.2 8237A通道作为软盘接口199

10.4.1 高性能多功能外围集成芯片82380202

10.4 80386/80486微机接口芯片介绍202

10.4.2 外设控制器集成芯片82C206204

10.4.3 高集成度外围接口芯片82360SL204

10.4.4 EISA总线82350/82350DT芯片系列205

习题十206

第十一章 并行接口与串行接口207

11.1 概述207

11.1.1 并行和串行数据通信207

11.1.2 串行数据通信基础208

11.2 可编程并行接口芯片8255210

11.2.1 内部结构和引脚功能210

11.2.2 控制字的确定和初始化编程212

11.2.3 三种工作方式214

11.3 异步通信接口标准218

11.3.1 异步串行通信协议及标准接口218

11.3.2 RS-232-C标准接口219

11.3.3 20mA电流环标准接口221

11.4 可编程串行接口芯片INS8250222

11.4.1 主要功能223

11.4.2 8250的结构框图和引脚223

11.4.3 INS8250的编程229

11.5 8250在微机通信适配器上的应用229

习题十一229

第十二章 入机接口231

12.1 键盘接口231

12.1.1 键盘与键盘接口原理231

12.1.2 PC系列键盘接口232

12.2 LED显示器接口235

12.2.1 LED显示器及显示原理235

12.2.2 一位LED显示器接口236

12.2.3 多位LED显示器接口236

12.3.1 概述238

12.3 CRT显示器接口238

12.3.2 CRT显示器及显示原理239

12.3.3 CRT控制器接口240

12.4 鼠标器接口243

12.5 打印机接口244

12.5.1 针式打印机的工作原理244

12.5.2 并行打印机接口245

习题十二248

第十三章 模拟接口250

13.1 模拟接口概述250

13.2 D/A转换接口251

13.2.1 D/A转换器工作原理251

13.2.2 D/A转换器芯片252

13.2.3 DAC芯片和微处理器的接口255

13.3.1 采样和量化256

13.3 A/D转换接口256

13.3.2 A/D转换器工作原理258

13.3.3 A/D转换器芯片259

13.3.4 ADC芯片和微处理器的接口261

习题十三263

第十四章 MCS-51单片机264

14.1 概述264

14.2 MCS-51系列单片机的系统结构265

14.2.1 总体结构265

14.2.2 中央处理器CPU265

14.2.3 存储器组织267

14.2.4 MCS-51的I/O口270

14.2.5 定时器/计数器271

14.2.6 串行接口273

14.2.7 中断系统277

14.3.1 指令格式和指令类型280

14.3 MCS-51指令系统280

14.3.2 数据传送指令281

14.3.3 算术运算指令283

14.3.4 逻辑操作与运算指令284

14.3.5 位操作指令285

14.3.6 控制转移指令286

14.3.7 调用和返回指令287

14.3.8 空操作指令288

14.4 MCS-51编程应用举例288

14.5 单片机系统扩展技术291

14.5.1 MCS-51系统扩展原理291

14.5.2 程序存储器扩展291

14.5.3 数据存储器扩展292

14.5.4 I/O接口扩展293

14.6 单片机应用系统研制方法295

习题十四296

第十五章 系统设计与开发298

15.1 系统设计的原则和步骤299

15.1.1 系统设计的原则和要求299

15.1.2 系统设计与开发步骤300

15.2 系统开发实例302

15.2.1 系统的主要性能特点302

15.2.2 系统总体设计303

15.2.3 系统硬件设计304

15.2.4 系统软件设计307

习题十五310

附录312

附录A 80X86指令集312

附录B 美国信息交换标准代码(ASCII)字符表318

附录C DOS系统功能调用表318

附录D 常用BIOS功能调用表323

参考文献327