《微機原理與接口技術》以Intel 80x86系列微處理器為主線,將微機原理、匯編語言程序設計和微機接口技術的內容整合起來,系統地介紹了與微型計算機有關的基礎知識,包括8086 CPU的系統結構、指令系統、匯編語言程序設計、存儲器技術、中斷技術、輸入/輸出技術、常用I/O接口芯片、A/D和D/A轉換器的接口設計及人機交互接口技術等。《微機原理與接口技術》力求突出應用性,通過大量實例詳細講解匯編語言程序設計、接口技術等內容,并配有大量實用的習題和思考題。
《微機原理與接口技術》可作為普通高等院校計算機、自動化、機電一體化、電子技術等專業的“微機原理與接口技術”課程教材,也可作為高職、高專及成人高等教育的教材,或供從事微機系統設計和應用的工程技術人員參考。
以16位微處理器為重點,從應用角度系統闡述微型計算機的基本原理、系統結構及相關接口技術,并兼顧Pentium系列和Core 2 Duo處理器,以開拓讀者思路。 注重理論與實際結合、硬件與軟件結合,列舉大量面向實際應用的例題,給出分析方法、設計過程和詳細注釋,并提供相應的匯編語言源程序。 內容組織由淺入深、循序漸進,注重基本概念、基本知識和實用性較強的內容,使學習有的放矢,并通過豐富的習題幫助讀者掌握所學內容。
微機原理與接口技術是計算機及相關本、專科專業的一門重要專業基礎課。通過本課程的教學和實踐,學生應掌握微型計算機的工作原理和系統結構,掌握微機應用系統的研發技術和基本方法。隨著計算機技術的飛速發展,新技術、新機型不斷涌現,但從掌握計算機工作原理的角度考慮,16位機是最成熟和最具代表性的。16位微處理器的體系結構簡單易懂,是后續高檔微處理器的基礎,一些基本概念,如中斷、DMA技術、定時計數器等各種接口技術內容都被涵蓋,相關的資料非常豐富,有利于學生在學習中參考。所以,在本教材編寫過程中,以Intel8086十六位微處理器為背景,從應用角度系統闡述微型計算機的基本原理,介紹計算機運算基礎、微處理器結構、半導體存儲器、指令系統及匯編語言程序設計、輸入/輸出與中斷技術、常用可編程接口芯片的特點和使用、人機交互設備接口等內容。本書對Pentium系列處理器和Core 2 Duo處理器也做了適當介紹,開拓學生思路,使其對先進的微處理器技術有一定程度的了解。
在微機原理與接口技術的學習中,學生不僅應該掌握原理,更要學會應用,做到理論與實際相結合。另外,接口技術的學習不僅僅是硬件上的分析與設計,還應該包括接口軟件的編寫。因此,微機原理與接口技術課程的教材,既要注重內容更新,也要注重將重點放在接口設計與應用上。在內容的組織上,本著由淺入深、循序漸進的原則,注重基本概念和基本知識的介紹,結合實例,重點介紹實用性較強的內容。對應用較少、難度過大的內容則少量介紹或不予介紹,使學生有的放矢,掌握所學內容。
本書突出應用性,書中列舉了大量面向實際應用的例題,給出了分析方法、設計過程和詳細注釋,提供了相應的匯編語言源程序。同時,編寫了配套的實驗與輔導教材,并提供電子教案,方便教師教學和學生學習。
前言
第1章 緒論
1.1 概述
1.1.1 微型計算機及其發展概況
1.1.2 微型計算機的特點
1.2 計算機中的數據表示與編碼
1.2.1 數和數制及其轉換
1.2.2 計算機中帶符號數的表示方法
1.2.3 定點數與浮點數
1.2.4 十進制數的編碼
1.2.5 ASCII字符代碼
1.3 微型計算機基本結構與工作原理
1.3.1 微型計算機系統的組成
1.3.2 微型計算機的工作過程
習題與思考題
第2章 微處理器
2.1 8086微處理器
2.1.1 8086 CPU內部結構
2.1.2 8086 CPU寄存器組織
2.1.3 8086 CPU引腳功能
2.1.4 8086 CPU的存儲器組織和I/O組織
2.1.5 最小方式和最大方式下的基本配置
2.1.6 8086 CPU內部時序
2.2 80386和80486微處理器
2.2.1 80386微處理器結構
2.2.2 80386內部機制
2.2.3 80386系統
2.2.4 80486微處理器
2.3 Pentium系列及Core 2 Duo微處理器
2.3.1 Pentium微處理器
2.3.2 Pentium Pro微處理器
2.3.3 Pentium MMX微處理器
2.3.4 Pentium II微處理器
2.3.5 Pentium III微處理器
2.3.6 Pentium 4微處理器
2.3.7 Penfium M微處理器
2.3.8 Core 2 Duo微處理器
習題與思考題
第3章 尋址方式和指令系統
3.1 指令系統概述
3.1.1 指令的基本概念
3.1.2 指令格式
3.1.3 8086匯編語言格式
3.1.4 指令的執行
3.2 8086的尋址方式
3.2.1 操作數類型
3.2.2 數據尋址方式
3.2.3 程序地址尋址方式
3.3 8086的指令系統
3.3.1 數據傳送指令
3.3.2 算術運算指令
3.3.3 邏輯運算指令
3.3.4 移位指令
3.3.5 串操作指令
3.3.6 程序控制指令
3.3.7 處理器控制指令
3.4 80x86/Penfium新增指令
3.4.1 80286新增指令
3.4.2 80386新增指令
3.4.3 80486新增指令
3.4.4 Pentium新增指令
習題與思考題
第4章 匯編語言程序設計
4.1 匯編語言程序基本格式
4.1.1 匯編語言概述
4.1.2 匯編語言源程序和匯編程序
4.1.3 匯編語言的特點
4.1.4 一般匯編語言程序的結構形式
4.2 匯編語言基本語法
4.2.1 語句的類別與結構
4.2.2 指令語句的操作數
4.2.3 指令語句中的運算符和操作符
4.3 偽指令
4.3.1 數據定義與符號定義偽指令
4.3.2 段定義偽指令
4.3.3 過程定義偽指令
4.3.4 其他偽指令
4.4 宏指令
4.5 系統功能調用
4.5.1 DOS軟中斷指令
4.5.2 DOS系統功能調用(INT21H)
4.6 匯編語言程序設計舉例
4.6.1 順序程序設計
4.6.2 分支程序設計
4.6.3 循環程序設計
4.6.4 子程序設計
4.6.5 實用程序設計舉例
習題與思考題
第5章 半導體存儲器
5.1 存儲器概述
5.1.1 存儲器分類
5.1.2 存儲器的性能指標
5.2 SRAM存儲器
5.2.1 SRAM基本存儲元
5.2.2 SRAM存儲器的邏輯結構
5.2.3 SRAM讀寫周期波形
5.3 DRAM存儲器
5.3.1 DRAM基本存儲元
5.3.2 DRAM的刷新
5.4 只讀存儲器和閃速存儲器
5.4.1 只讀存儲器
5.4.2 閃速存儲器
5.5 半導體存儲器接口
5.5.1 半導體存儲器接口的基本技術
5.5.2 靜態RAM與CPU的連接
5.5.3 動態RAM與CPU的連接
5.5.4 ROM存儲器與CPU的連接
習題與思考題
第6章 輸入/輸出技術
6.1 輸入/輸出的基本方法
6.1.1 輸入/輸出接口的概念及基本結構
6.1.2 外設接口的編址方式
6.2 CPU與外設數據的傳送方式
6.2.1 無條件傳送方式
6.2.2 程序查詢方式
6.2.3 中斷控制方式
6.2.4 DMA方式
6.3 中斷技術
6.3.1 中斷的基本概念
6.3.2 8086中斷系統
6.3.3 8259A中斷控制器
6.4 直接存儲器存取
6.4.1 DMA傳送基本概念
6.4.2 8237A的結構與功能
6.4.3 8237A的編程和應用實例
習題與思考題
第7章 常用可編程接口芯片及其應用
7.1 可編程并行接口8255A
7.1.1 并行通信的概念
7.1.2 8255A外部引腳與內部結構
7.1.3 8255A方式控制字
7.1.4 8255A的工作方式
7.1.5 8255A的編程方法
7.1.6 8255A應用舉例
7.2 可編程定時/計數器8253
7.2.1 定時,計數器的基本概念
7.2.2 8253外部引腳與內部結構
7.2.3 8253的方式控制字和讀/寫操作
7.2.4 8253的工作方式
7.2.5 8253應用舉例
7.3 可編程串行接口8250
7.3.1 串行通信概述
7.3.2 8250的內部結構和外部特性
7.3.3 INS8250的內部寄存器及其編程方法
7.3.4 INS8250串行接口應用實例
7.4 模擬接口
7.4.1 概述
7.4.2 D/A轉換器及其與CPU的接口
7.4.3 A/D轉換器及其與CPU的接口
習題與思考題
第8章 人機交互設備接口
8.1 鍵盤及其接口
8.1.1 鍵盤的工作原理
8.1.2 PC系列鍵盤及其接口電路
8.2 顯示器及其接口
8.2.1 LED顯示器及其接口
8.2.2 LCD顯示器及其接口
8.2.3 CRT顯示器及其接口
8.3 打印機及其接口
8.3.1 打印機的接口控制信號
8.3.2 打印機接口編程
8.4 多媒體技術及其接口
8.4.1 多媒體計算機概述
8.4.2 多媒體音頻處理技術
8.4.3 多媒體視頻處理技術
8.4.4 其他多媒體技術
8.5 其他常用人機輸入接口
8.5.1 鼠標及其接口
8.5.2 數碼相機及其接口
8.5.3 觸摸屏及其接口
8.5.4 圖像掃描儀及其接口
習題與思考題
參考文獻