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本書系統介紹了微型計算機系統軟硬件組成及設計方法，包括匯編語言程序設計和接口技術兩部分。 全書內容編排系統全面；基礎原理講解深入淺出；實例豐富，分析和注釋翔實；應用舉例典型，實用性強；提供兩種實驗環境的實驗項目，注重實踐能力的培養；提供配套的課件、示例源代碼，便于讀者學習。 全書共分11章。第1章介紹了計算機系統軟硬件的基本組成、信息編碼表示等基礎知識；第2和第3章介紹了8086指令系統、匯編語言程序設計和調試的方法；第4章介紹接口技術的基礎知識；第5～第11章介紹多種常用接口的工作原理、編程方法和應用實例。 本書可作為高等院校計算機以及與計算機應用技術密切相關的專業學生的教材，也可作為相關科技人員和繼續教育者的參考用書。

本書是針對應用型院校編寫的實踐類教材，內容豐富，編排合理，易教易學。理論聯系實際，注重能力培養，配套資源豐富。

? 本書以好教、好學、好用為宗旨，硬件部分介紹微處理器、存儲器及接口電路等，軟件部分介紹信息的表示、8086指令系統及匯編程序等，編排系統，結構合理。? 語言簡潔，要點突出。講解CPU和接口傳輸方式時，對同一系統采用不同傳輸方式，對比軟硬件設計的差別；講解中斷系統時，采用教師管理做比喻，使復雜系統容易理解。? 實例豐富，分析和注釋清晰翔實。實例均有詳細講解，代碼注釋編號清晰，便于查找和自學。內容由易到難，實用性強。除了針對每個接口部件進行簡單微機系統設計，還講解該接口在現代微機中的應用，理論與實際緊密聯系。? 注重實踐能力培養。不僅提供專用EL實驗機平臺實驗，還提供PC機平臺實驗。PC機實驗環境容易獲得，可以方便沒有專用實驗機的讀者學習，加深其對微機系統工作原理的了解。? 本書提供配套電子課件、例題源代碼及相關網絡資源，讀者可登錄清華大學出版社網站下載。

編審委員會

顧問: 李澎林潘海涵

主任: 張聚

副主任: 宋國琴蔡鐵峰趙端陽朱新芬

編委: (按姓氏筆畫為序)

王潔王荃馮志林成杏梅

劉均劉文程劉勤賢呂圣軍

杜豐杜樹旺吳艷何文秀

應亞萍張建奇陳偉杰鄭利君

宗曉曉趙建鋒郝平金海溶

姚晶晶徐歐官郭偉青曹平

曹祁傅永峰鮑衛兵潘建電子信息技術和計算機軟件等技術的快速發展，深刻地影響著人們的生產、生活、學習和思想觀念。當前，以工業4.0、兩化深度融合、智能制造和互聯網 為代表的新一代產業和技術革命，把信息時代的發展推進到一個對于國家經濟和社會發展影響更為深遠的新階段。

在新的產業和技術革命的背景下，社會對于高校人才的培養模式、教學改革以及高校的轉型發展都提出了新的要求。2015年，浙江省啟動應用型高校示范學校建設。通過面向應用型高校的轉型建設增強學生的就業創業和實踐能力，提高學校服務區域經濟社會發展和創新驅動發展的能力。通過堅持面向需求、產教融合、開放辦學、共同發展的高校發展理念，圍繞一流的應用型大學建設和一流的應用型人才培養目標，我們做了一系列的探索和實踐，取得了明顯實效。

作為應用型高校轉型建設的重要舉措之一和應用型人才培養的主要載體，本套規劃教材著眼于應用型、工程型人才的培養和實踐能力的提高，是在應用型高校建設中一系列人才培養工作的探索和實踐的總結和提煉。在學校和學院領導的直接指導和關懷下，編委會依據社會對于電子信息和計算機學科人才素質和能力的需求，充分汲取國內外相關教材的優勢和特點，組織具有豐富教學與實踐經驗的雙師型高校教師成立編委會，編寫了這套教材。

本套系列教材具有以下幾個特點:

(1) 教材具有創新性。本系列教材內容體現了基本技術和近年來新技術的結合，注重技術方法、仿真例子和實際應用案例的結合。

(2) 教材注重應用性。避免復雜的理論推導，通俗易懂，便于學習、參考和應用。注重理論和實踐的結合，加強應用型知識的講解。(3) 教材具有示范性。教材中體現的應用型教學理念、知識體系和實施方案，在電子信息類和計算機類人才的培養以及應用型高校相關專業人才的培養中具有廣泛的輻射性和示范性。

(4) 教材具有多樣性。本系列教材既包括基本理論和技術方法的課程，也包括相應的實驗和技能課程，以及大型綜合實踐性學科競賽方面的課程。注重課程之間的交叉和銜接，從不同角度培養學生的應用和實踐能力。

(5) 本套教材的編著者具有豐富的教學和實踐經驗。他們大多是從事一線教學和指導的、具有豐富經驗的雙師型高校教師。他們多年的教學心得為本教材的高質量出版提供了有力保障。

本套系列教材的出版得到了浙江省教育廳相關部門、浙江工業大學教務處和之江學院領導以及清華大學出版社的大力支持和廣大骨干教師的積極參與，得到了學校教學改革和重點教材建設項目的資助，在此一并表示衷心的感謝。

希望本套教材的出版能夠在轉變教學思想，推動教學改革，更新知識體系，增強學生實踐能力，培養應用型人才等方面發揮重要作用，并且為應用型高校的轉型建設提供課程支撐。由于電子信息技術和計算機技術的發展日新月異，以及各方面條件的限制，本套教材難免存在不足之處，敬請專家和廣大師生批評指正。

高等學校計算機類創新與應用型規劃教材編審委員會

2016年10月隨著計算機技術的發展，微型計算機系統在各行各業的應用日益廣泛。學習微型計算機匯編語言和接口技術，是了解微型計算機工作原理的關鍵，也是設計和開發各種微機應用系統的基礎。掌握匯編語言程序設計方法和微機接口軟硬件設計方法，是計算機應用和開發人員必須具備的一項基本技能。

本書的編寫以好教、好學、好用為宗旨，內容編排系統全面；基礎原理講解深入淺出；實例豐富，分析和注釋翔實；應用舉例典型，實用性強；提供兩種實驗環境的實驗項目，注重實踐能力的培養；提供配套的課件、示例源代碼，便于讀者學習。

全書共分11章。第1章介紹微型計算機系統軟硬件的基本組成，包括微處理器及系統總線、存儲器組織、接口的概念、數據表示和運算、程序設計語言等基礎知識。第2章介紹8086指令系統中指令尋址方式和各種類型指令的功能。第3章介紹匯編語言程序設計的偽指令、源程序格式，以及順序結構、循環結構、分支結構、子程序結構程序的設計方法和實例，以及匯編語言程序開發和調試的過程。第4章介紹I/O端口編址方法、80x86系統端口地址分配、端口地址譯碼電路設計方法、輸入輸出控制方式及舉例。第5章介紹可編程并行接口芯片8255A的工作原理及應用。第6章介紹可編程定時/計數器8253/8254的工作原理及應用。第7章介紹中斷系統的基本概念、8086中斷系統的組成、可編程中斷控制器8259A的工作原理及應用。第8章介紹DMA傳送方式及可編程DMA控制器8237A的應用。第9章介紹串行通信系統的組成、串行通信協議、串行通信接口標準、可編程串行接口芯片8251A及8250的應用。第10章介紹A/D和D/A轉換的原理、性能參數以及ADC0809和DAC0832的應用。第11章介紹常用輸入輸出設備的原理、接口應用以及可編程鍵盤/顯示器接口8279和OCMJ液晶點陣顯示器的應用。

本書是一種實用性較強的專業基礎課教材。以開發微機應用系統為主線，培養軟硬件設計能力，每個章節都有各接口的應用實例、各接口在PC機中的應用和實驗項目設計。

由于作者水平有限，書中難免有不妥和疏漏之處，懇請各位專家、同仁和讀者不吝賜教和批評指正，并與筆者討論。聯系郵箱為liujun@zjc.zjut.edu.cn。

編者

2017年7月

目錄

第1章微型計算機系統組成1

1.1微型計算機系統概述1

1.1.1微機系統硬件1

1.1.2微機系統軟件2

1.2微處理器及系統總線3

1.2.18086/8088微處理器內部結構3

1.2.28086/8088微處理器外部引腳7

1.2.38086/8088系統總線構成11

1.3存儲器13

1.3.18086/8088系統的存儲器組織13

1.3.2存儲器分段14

1.4微型計算機接口16

1.4.1微型計算機接口功能16

1.4.2微型計算機接口結構17

1.4.3微型計算機接口軟件組成17

1.5微型計算機的輸入輸出設備18

1.5.1簡單輸入設備18

1.5.2簡單輸出設備19

1.6微型計算機的軟件設計基礎21

1.6.1微機系統數據表示和運算21

1.6.2微機系統程序設計語言26

1.7實驗項目27

1.7.1PC系統組成27

1.7.2EL實驗機系統組成28

1.8本章小結30

習題131第2章8086指令系統33

2.18086指令的特點33

2.28086指令尋址方式34

2.2.1數據尋址方式34

2.2.2轉移地址尋址方式36

2.38086指令類型37

2.3.1處理器控制類指令38

2.3.2數據傳送類指令38

2.3.3算術運算類指令43

2.3.4位操作類指令49

2.3.5串操作類指令53

2.3.6控制轉移類指令55

2.3.7中斷指令和系統功能調用59

2.4實驗項目61

2.4.1PC指令系統實驗項目61

2.4.2EL實驗機指令系統實驗項目70

2.5本章小結74

習題275

第3章匯編語言程序設計77

3.1結構類偽指令77

3.1.1程序結構相關偽指令77

3.1.2匯編語言源程序格式79

3.2數據定義偽指令80

3.2.1常量定義偽指令80

3.2.2變量定義偽指令81

3.3運算符和操作符83

3.3.1運算符83

3.3.2屬性操作符84

3.4匯編語言程序設計86

3.4.1匯編語言順序程序設計86

3.4.2匯編語言循環程序設計88

3.4.3匯編語言分支程序設計89

3.4.4匯編語言子程序設計92

3.4.5宏匯編程序設計93

3.5匯編語言程序設計實例93

3.5.1數據運算類實例93

3.5.2判斷統計類實例95

3.5.3字符處理類實例97

3.5.4子程序設計類實例99

3.6實驗項目100

3.6.1PC匯編源程序開發實驗項目100

3.6.2EL實驗機匯編源程序開發實驗項目104

3.7本章小結105

習題3105

第4章微型計算機的I/O端口107

4.1I/O端口編址107

4.1.1I/O端口與內存單元統一編址107

4.1.2I/O端口與內存單元獨立編址108

4.280x86系統I/O端口109

4.2.18086系統的I/O端口訪問109

4.2.280x86系統的I/O端口地址分配110

4.3I/O端口地址譯碼112

4.3.1I/O端口地址譯碼的基本原則1124.3.2I/O端口地址的固定式譯碼113

4.3.3I/O端口地址的可選式譯碼116

4.3.4I/O端口地址共用118

4.4輸入輸出控制方式119

4.4.1程序控制方式119

4.4.2中斷方式123

4.4.3DMA方式124

4.4.4通道方式124

4.4.5外圍處理機方式125

4.5實驗項目125

4.5.1PC I/O端口實驗項目125

4.5.2EL實驗機I/O端口實驗項目125

4.6本章小結127

習題4127

第5章并行接口129

5.1可編程并行接口芯片8255A129

5.1.18255A的內部結構129

5.1.28255A的外部引腳131

5.1.38255A的編程131

5.1.48255A的工作方式135

5.28255A應用舉例144

5.3PC中的并行接口應用147

5.4實驗項目149

5.4.1PC并行接口實驗項目149

5.4.2EL實驗機并行接口實驗項目150

5.5本章小結152

習題5152第6章定時/計數技術153

6.1可編程定時/計數器8253/8254153

6.1.18253/8254的內部結構153

6.1.28253/8254的外部引腳154

6.1.38253/8254的工作方式155

6.1.48253/8254的編程162

6.28253/8254應用舉例167

6.3PC中的定時/計數器應用171

6.4實驗項目173

6.4.1PC定時/計數器實驗項目173

6.4.2EL實驗機定時/計數器實驗項目175

6.5本章小結177

習題6177

第7章中斷技術179

7.1中斷技術概述179

7.1.1中斷的基本概念180

7.1.2中斷管理181

7.28086/8088微機中斷系統182

7.2.18086/8088的中斷類型182

7.2.28086/8088的可屏蔽中斷184

7.2.38086/8088的中斷向量表184

7.2.48086/8088的中斷向量表設置186

7.2.58086/8088的中斷過程188

7.3可編程中斷控制器8259A190

7.3.18259A的內部結構190

7.3.28259A的外部引腳1927.3.38259A的中斷管理方式193

7.3.48259A的編程196

7.48259A應用舉例202

7.4.1中斷系統設計202

7.4.2中斷應用實例204

7.5PC中的中斷應用207

7.6實驗項目209

7.6.1PC中斷實驗項目209

7.6.2EL實驗機中斷實驗項目211

7.7本章總結213

習題7214

第8章DMA技術217

8.1DMA技術概述217

8.1.1DMA系統構成及工作過程217

8.1.2DMA的傳送方式218

8.2可編程DMA控制器8237A219

8.2.18237A的內部結構219

8.2.28237A的外部引腳221

8.2.38237A的工作時序223

8.2.48237A的編程224

8.38237A的應用舉例229

8.4PC中的DMA應用232

8.5實驗項目234

8.5.1PC DMA實驗項目234

8.5.2EL實驗機DMA實驗項目235

8.6本章小結237

習題8238第9章串行通信接口239

9.1串行通信的基本概念239

9.1.1串行通信系統模型239

9.1.2串行通信協議240

9.2可編程串行接口芯片8251A243

9.2.18251A的內部結構244

9.2.28251A的外部引腳245

9.2.38251A的編程247

9.3通用異步接收發送器INS 8250252

9.3.1INS 8250的內部結構252

9.3.2INS 8250的外部引腳254

9.3.3INS 8250的編程255

9.4串行通信接口標準RS232C261

9.4.1RS232C電氣特性261

9.4.2RS232C連接形式263

9.58251A/8250應用舉例263

9.5.18251A應用舉例264

9.5.28250應用舉例266

9.6PC中的串行接口應用269

9.7實驗項目271

9.7.1PC串行接口實驗項目271

9.7.2EL實驗機串行接口實驗項目271

9.8本章小結273

習題9274

第10章A/D和D/A轉換接口275

10.1A/D與D/A轉換概述27510.1.1非電模擬量到電模擬量的轉換 275

10.1.2D/A轉換的工作原理276

10.1.3A/D轉換的工作原理278

10.2D/A轉換器及其接口技術280

10.2.1數模轉換器DAC0832280

10.2.2DAC0832應用舉例286

10.3A/D轉換器及其接口技術288

10.3.1模數轉換器ADC0809289

10.3.2ADC0809應用舉例294

10.4實驗項目296

10.4.1PC A/D與D/A轉換接口實驗項目296

10.4.2EL實驗機A/D與D/A轉換接口

實驗項目296

10.5本章小結299

習題10300

第11章輸入輸出設備接口與總線301

11.1鍵盤接口301

11.1.1鍵盤的工作原理301

11.1.2PC鍵盤接口305

11.2鼠標接口308

11.2.1鼠標的工作原理308

11.2.2PC鼠標接口309

11.3顯示器接口311

11.3.1顯示器的工作原理311

11.3.2PC顯示器接口311

11.4打印機接口314

11.4.1打印機的工作原理31411.4.2PC打印機接口315

11.5外存儲器接口319

11.5.1外存儲器工作原理319

11.5.2外存儲器接口319

11.6可編程鍵盤/顯示器接口芯片8279322

11.6.18279的內部結構322

11.6.28279的外部引腳323

11.6.38279的編程325

11.6.48279應用舉例329

11.7OCMJ點陣式液晶顯示器332

11.7.1OCMJ點陣式液晶顯示器外部引腳332

11.7.2OCMJ點陣式液晶顯示器編程333

11.7.3OCMJ點陣式液晶顯示器應用舉例335

11.8總線及總線標準336

11.8.1總線分類337

11.8.2總線標準338

11.9實驗項目339

11.9.1PC I/O設備實驗項目339

11.9.2EL實驗機I/O設備實驗項目339

11.10本章小結343

習題11344

參考文獻345