微型計算機原理與接口技術(第6版)（簡體書）

本書是為中國科學技術大學工科電子類專業本科生學習“微型計算機原理與系統”課程而編寫的教材。從初版開始至每次修訂再版，都是作者在參考靠前外大量文獻、資料的基礎之上，吸取各家之長，並結合教學團隊多年教學和應用研究的經驗，精心組織編寫而成的，可謂自成一體。全書內容豐富，圖文並茂，講述深入淺出，通俗易懂，並附有大量的實例和習題，部分習題還給出瞭解題提示，既可用作教材，也適合於自學，先後被列入“普通高等教育重量規劃教材”和“中國科學院指定考研參考書”。
全書15章，內容安排上注重系統性、優選性和實用性。前5章是基礎部分，主要介紹微型機系統的組成原理、體系結構、8086指令系統、匯編語言程序設計方法以及存儲器的原理和電路設計。第6～12章討論接口和總線技術，包括中斷，DMA和I/O接口，幾個典型的大規模集成電路接口芯片（8255A、8253/8254、8259A、8251A、8237A等），A/D和D/A以及總線技術也被納入其中。很後3章介紹品質微型機的工作原理，其中3章包括32位微處理器的寄存器組成、保護模式下的內存管理、保護模式下的中斷和異常以及任務切換等內容；4章介紹32位機新增指令、浮點數、SIMD技術和指令系統，並給出了許多編程實例；5章簡要介紹了PC/XT機的系統結構，主要對32位微型機的結構以及64位CPU和智能多核處理器進行了討論，並概要闡述了64位機的系統結構和技術特點。
本書可作為高等學校電子類專業和其他相近相關專業本科教育的教材，也可作為從事微型計算機系統設計和應用等相關科技工作者的參考書。

周荷琴，中國科學技術大學信息科學學院教授，博士生導師，長期從事微型計算機原理與接口技術的教學與研究工作，是靠前在該領域有影響的學者。

第6版前言（ⅰ）
第5版前言（ⅲ）

章微型計算機的基礎知識和發展概況(1)

1．1計算機中數的表示方法(1)

1．1．1進位計數制(1)

1．1．2二進制編碼(3)

1．1．3帶符號數的表示方法(4)

1．2計算機的基本結構和軟件(6)

1．2．1計算機的基本結構(6)

1．2．2計算機軟件(8)

1．3微型計算機結構和系統(10)

1．3．1微型計算機基本結構(11)

1．3．2微型計算機系統(15)

1．4微型計算機的發展概況(16)

1．4．1計算機的發展(16)

1．4．2微型計算機的發展(18)

第2章微處理器的結構和工作模式(22)

2．18086 CPU的內部結構和存儲器組織(22)

2．1．18086 CPU內部結構及工作過程(22)

2．1．28086 CPU內部寄存器(24)

2．1．38086/8088 CPU的引腳功能(27)

2．1．48086的存儲器組織(31)

2．28086的工作模式和總線操作(35)

2．2．1最小模式系統(36)

2．2．2最大模式系統(40)

2．2．3總線操作時序(42)

2．332位微處理器的結構與工作模式(45)

2．3．132位微處理器結構簡介(46)

2．3．232位微處理器的工作模式(50)

第3章8086的尋址方式和指令系統(54)

318086的尋址方式(54)

311立即尋址方式(54)


312寄存器尋址方式(55)

313存儲器尋址方式 (55)

314其它尋址方式(61)

32指令的機器碼表示方法(62)

321機器語言指令的編碼目的和特點(62)

322機器語言指令代碼的編制(63)

338086的指令系統(66)

331數據傳送指令(66)

332算術運算指令(74)

333邏輯運算和移位指令(87)

334字符串處理指令(92)

335控制轉移指令(96)


336處理器控制指令(112)

第4章匯編語言程序設計(117)

4．1匯編語言程序格式和偽指令(118)

4．1．1匯編語言程序格式(118)

4．1．2偽指令語句(122)

4．1．3完整的匯編語言程序框架(127)

4．2DOS系統功能調用和BIOS中斷調用(131)

4．2．1DOS的層次結構(132)

4．2．2DOS系統功能調用(132)

4．2．3BIOS中斷調用(137)

4．3匯編語言程序設計方法與實例(141)

4．3．1順序結構程序設計(141)

4．3．2分支程序設計(143)

4．3．3循環結構程序(146)

4．3．4代碼轉換程序(149)

4．3．5過程調用(152)

第5章存儲器(158)

5．1存儲器分類(158)

5．1．1內部存儲器(158)

5．1．2外部存儲器(160)

5．1．3存儲器的性能指標(163)

5．2隨機存取存儲器RAM(163)

5．2．1靜態RAM（SRAM）(164)

5．2．2動態RAM（DRAM）(165)

5．2．3內存條(169)

5．3只讀存儲器ROM(171)

5．3．1可編程可擦除ROM（EPROM）(172)

5．3．2電可擦除可編程ROM（EEPROM）(175)

5．4存儲器與CPU的連接(178)

5．4．1設計接口應考慮的問題(178)

5．4．2存儲器接口設計(179)

5．5高速緩沖存儲器(186)

5．5．1高速緩存的原理(186)

5．5．2高速緩存的基本結構(188)

5．5．3主存與Cache的地址映射(189)

5．5．4Cache的基本操作(191)

第6章I/O接口和並行接口芯片8255A(194)

6．1I/O接口(194)

6．1．1I/O接口的功能(194)

6．1．2I/O端口及其尋址方式(195)

6．1．3CPU與外設間的數據傳送方式(197)

6．1．4PC機的I/O地址分配(201)

6．28255A的工作原理(204)

6．2．18255A的結構和功能(204)

6．2．28255A的控制字(206)

6．2．38255A的工作方式(208)

6．38255A的應用舉例(214)

6．3．1基本輸入輸出應用舉例(214)

6．3．2鍵盤接口(217)


第7章可編程計數器／定時器8253/8254(222)


718253的工作原理(222)


7118253的內部結構和引腳信號(222)

712初始化編程步驟和門控信號的功能(226)


7138253的工作方式(227)

728253/8254的應用舉例(231)

7218253定時功能的應用舉例(232)

7228253/8254計數功能的應用舉例(234)

7238253在PC/XT機中的應用(238)

第8章中斷和可編程中斷控制器8259A(244)

8．1中斷(244)

8．1．1中斷概念和分類(244)

8．1．2中斷的響應與處理過程(248)

8．28259A的工作原理(252)

8．2．18259A的引腳信號和內部結構(252)


8．2．28259A的工作方式(254)


8．2．38259A的命令字及編程(256)

8．38259A應用舉例(263)

8．3．18259A的級聯使用(263)


8．3．2中斷向量的設置和中斷處理程序設計實例(266)


第9章串行通信和可編程接口芯片8251A(273)


91串行通信的基本概念和EIA RS232C 串行口(273)

9．1．1串行通信的基本概念(273)

9．1．2EIA RS232C串行口(276)

92可編程串行通信接口芯片8251A(278)

9218251A的內部結構和外部引腳(279)

9228251A的編程(283)

9．2．38251A應用舉例(288)


0章模數(A/D)和數模(D/A)轉換(294)

101概述(294)

1011一個實時控制系統(294)

1012採樣、量化和編碼(295)


102D/A轉換器(297)

1021D/A轉換器原理(297)


1022D/A轉換器的主要性能指標(299)

1023D/A轉換器AD7524、DAC0832和DAC1210(300)

103A/D轉換器(306)


1031A/D轉換器原理(306)

1032A/D轉換器ADC0809和AD574A(309)


1章DMA控制器8237A(322)


1118237A的組成和工作原理(323)


11118237A的內部結構(323)

11128237A的引腳功能(324)

11138237A的內部寄存器(326)


1128237A的時序(334)


1121外設和內存間的DMA數據傳送時序(334)

1122空閒週期、有效週期和擴展寫週期(335)

1138237A的編程和應用舉例(336)


1131PC/XT機中的DMA控制邏輯(336)

11328237A的一般編程方法(338)

1133PC/XT機上的DMA控制器的使用(340)

2章總線技術(342)

12．1總線概述(342)

12．1．1總線的分類(342)

12．1．2總線的性能指標與總線標準(344)

12．1．3幾種典型的計算機總線(345)

12．2PCI總線(347)

12．2．1局部總線(347)

12．2．2PCI總線簡介(349)

12．2．3PCI總線的應用(350)

12．3PCI Express總線(351)

12．3．1PCIE總線簡介(352)

12．3．2PCIE總線的發展(353)

12．4USB總線(355)

12．4．1USB總線簡介(355)

12．4．2USB的數據編碼和信息傳輸(360)

12．5IEEE 1394總線(363)

12．5．11394總線簡介(363)

12．5．2IEEE 1394規範的主要內容(365)

3章32位微型機的基本工作原理(369)

13．1寄存器(369)

13．1．1用戶級寄存器(369)

13．1．2系統級寄存器(372)

13．1．3程序調試寄存器(378)

13．2保護模式下的內存管理(378)

13．2．1段內存管理技術(379)

13．2．2分頁內存管理技術(388)

13．3保護模式下的中斷和異常(391)

13．3．1中斷和異常(391)

13．3．2保護模式下中斷和異常的處理(399)

13．4任務切換(403)

13．4．1任務結構和任務切換數據結構(403)

13．4．2任務切換方式(407)

13．4．3任務調用、鏈接和切換過程(409)


4章32位機的指令系統和程序設計(414)

14．180386新增指令和程序設計(414)

141180386的尋址方式(414)

141280386的新增指令(416)

1413程序設計實例(422)

14．2浮點數的表示方法和奔騰處理器的SIMD技術(429)


14．2．1浮點數的表示方法(429)

14．2．2奔騰處理器的SIMD技術(433)

14．3SIMD指令系統(436)

14．3．1數據傳送指令(437)

14．3．2算術運算指令(444)

14．3．3邏輯運算指令(448)

14．3．4移位指令(448)

14．3．5比較指令(449)

14．3．6數據轉換指令(451)

14．4利用SIMD指令進行程序設計(452)

5章微型計算機系統結構(460)

151PC/XT機的系統板(460)

1511CPU子系統(460)


1512接口部件子系統(462)

15．1．3存儲器子系統(463)

15．232位微型機的典型結構(465)

15．2．1主板的組成(465)

15．2．2Pentium Ⅱ主板(466)

15．2．3集成型主板(469)

15．3 64位微型機(472)

15．3．164位處理器(472)

15．3．264位操作系統(474)

15．3．3915系列芯片組與主板(475)

15．4多核處理器技術(478)

15．4．1雙核處理器的誕生(478)

15．4．2Intel 智能酷睿多核處理器(480)

15．4．3微處理器技術發展的新時代(484)

附錄AASCII碼編碼表(490)

附錄B匯編語言上機過程(491)


參考文獻(494)