《高職高專計算機系列規劃教材:微機原理與應用(第2版)》以8086/80X86/Pentium/酷睿系列為樣板機,介紹微型計算機的數據類型;微處理器結構及微型計算機工作原理;半導體存儲器技術;尋址方式、指令系統及匯編語言程序設計;中斷;輸入/輸出接口;總線技術;匯編語言程序實驗方法和主要外部設備原理。《高職高專計算機系列規劃教材:微機原理與應用(第2版)》內容全面、知識豐富、講究實用,注重由淺入深,循序漸進,知識力求新穎,并從應用角度出發,軟硬件相結合地講述了基本原理及使用方法。每章都有小結、思考與練習題。
本書可作為高職高專教學用書,也可供從事電子技術、計算機應用與開發的科研人員學習參考。
《微機原理與應用》第1版自2006年7月出版以來,被多所院校有關專業作為教材使用。第一版出版已經五年了,在這五年的時間里,新工藝、新技術不斷涌現,第1版中的部分內容已顯陳舊。因此《微機原理與應用》(第2版)對有關內容做了增、刪、調整,如第2版較詳細敘述了Pentium雙核、酷睿系列微處理器,DDR3內存條,SSE3、SSE4和SSE4A等新的多媒體擴展指令集,SATA、PCI-E、QPI和HT等各種新的總線等,以適應微機原理與應用的發展變化。本書目錄中各章節的安排與第1版比較基本上不變,但各章節的內容卻有較大變化。
本書是針對高等職業技術教育進行編寫的,突出高等職業技術教育特點,以培養技能型、應用型能力為本位,強調培養學生的實踐技能。在編寫過程中注意做到深入淺出,循序漸進,對各章節知識點的闡述只求夠用而不求多,盡可能將復雜問題簡單化,重點分析了微型計算機的基本原理和基本結構,對8255A、8237A、8251A、8253/8254等芯片因目前使用較少,有的不做介紹,有的不分析其如何編程,只分析其有哪些模塊,這些模塊的特點和主要作用,模塊與微型計算機接口的關系,如何使用微型機的主要接口如并行口、串行口、USB接口等。對匯編語言程序只要求看懂每條指令的作用,不要求編寫程序,重點介紹匯編語言如何實現軟硬件結合如主要接口的編程,匯編語言與C語言結合,如何進行DOS和BIOS調用,匯編語言程序在DOS和Windows界面的實驗方法等。
全書共9章。第1章介紹微型機系統的主要技術指標、數據類型和軟硬件構成;第2章介紹8086/80X86/Pentium/酷睿系列微處理器的結構和基本原理;第3章介紹半導體存儲器的基本原理、微型機的存儲結構、高速緩存和虛擬存儲的基本原理;第4章介紹80X86的尋址方式和指令系統;第5章介紹匯編語言程序設計的基本步驟、DOS系統功能調用和BIOS功能調用以及匯編語言與C語言程序的連接方法;第6章介紹輸入/輸出接口的結構、中斷處理過程和串行接口、并行接口的應用;第7章介紹總線體系結構、各種系統總線和常用外部總線的特點;第8章介紹鍵盤、鼠標、顯示卡、顯示器、打印機、硬盤驅動器、光盤驅動器和音箱的基本工作原理;第9章介紹匯編語言程序在DOS和Windows界面的實驗方法,串行口、并行口和USB接口的編程方法。
本書由陳國先主編。第1、2、3、6、7、8、9章由陳國先編寫,第4、5章由江南編寫。全書由陳國先統稿,趙湘紋主審。參加本書編寫的人員還有伊世昌、林麗芬、張超峰、王永剛、楊建南、蘇李果、吳巧明,在此一并表示衷心感謝。
由于編者水平有限,書中難免出現缺點和錯誤,敬請廣大讀者批評指正。
編者
2011年9月
第1章 微型計算機概述
1.1 基本概念
1.1.1 微處理器、微型計算機、微型計算機系統
1.1.2 微型計算機的發展和分類
1.1.3 微型計算機系統的主要技術指標
1.2 微型計算機中的數據類型
1.2.1 常用數據類型
1.2.2 常用的編碼
1.3 微型計算機系統的組成
1.3.1 微型計算機的硬件
1.3.2 微型計算機的軟件
本章小結
思考與練習
第2章 微處理器結構及基本工作原理
2.1 微處理器的結構及工作原理
2.1.1 微處理器的基本結構
2.1.2 處理器的基本工作原理
2.2 8086微處理器的功能結構
2.2.1 總線接口單元BIU
2.2.2 執行單元EU
2.2.3 8086 CPU的引腳功能
2.2.4 寄存器組
2.2.5 8086基本時序
2.2.6 8086存儲器組織
2.3 80X86微處理器的功能結構
2.3.1 80286微處理器
2.3.2 80386微處理器
2.3.3 80486微處理器
2.4 Pentium級微處理器的功能結構
2.4.1 Pentium微處理器
2.4.2 PentiumⅡ微處理器
2.4.3 Pentium Ⅲ微處理器
2.4.4 Pentium 4處理器
2.5 酷睿系列微處理器
2.5.1 酷睿2
2.5.2 酷睿i3
2.5.3 酷睿i5
2.5.4 酷睿i7
2.6 CPU的主要性能指標
本章小結
思考與練習
第3章 半導體存儲器
3.1 存儲器概述
3.1.1 存儲器的類型
3.1.2 主存儲器
3.2 半導體存儲器
3.2.1 隨機讀寫存儲器RAM
3.2.2 只讀存儲器ROM
3.3 PC系列機的存儲器
3.3.1 8086系統存儲器結構
3.3.2 CPU與存儲器的連接
3.3.3 內存儲器的分體結構
3.4 高速緩存Cache系統簡介
3.4.1 Cache工作原理
3.4.2 Cache的基本操作
3.5 虛擬存儲系統簡介
3.5.1 虛擬存儲器基本原理
3.5.2 虛擬存儲器地址映像
3.5.3 存儲器的工作方式和層次
本章小結
思考與練習
第4章 80X86尋址方式與指令系統
4.1 微型機指令格式
4.2 微型機的尋址方式
4.2.1 立即尋址
4.2.2 寄存器尋址
4.2.3 存儲器尋址
4.2.4 80X86尋址方式
4.2.5 I/O端口尋址
4.3 8086指令系統
4.3.1 數據傳送指令
4.3.2 算術運算指令
4.3.3 邏輯運算和移位指令
4.3.4 控制轉移指令
4.3.5 串處理指令
4.3.6 處理機控制指令
4.4 80X86指令系統
4.4.1 80X86多媒體擴展指令集
4.4.2 單指令多數據流擴展指令集
本章小結
思考與練習
第5章 匯編語言程序設計
5.1 匯編語言語法
5.1.1 匯編語言的程序格式
5.1.2 匯編語言的操作數和表達式
5.1.3 偽指令
5.2 匯編語言程序設計
5.2.1 匯編語言程序設計的基本步驟
5.2.2 順序程序
5.2.3 分支程序
5.2.4 循環程序
5.2.5 子程序及過程定義
5.2.6 DOS系統功能調用
5.2.7 BIOS功能調用
5.3 匯編語言與C語言連接
5.3.1 C語言與匯編語言程序連接規則
5.3.2 C語言與匯編語言程序的連接方法
本章小結
思考與練習
第6章 輸入/輸出接口技術
6.1 輸入/輸出接口基礎
6.1.l 輸入/輸出接口的基本功能
6.l.2 輸入/輸出接口的基本結構
6.1.3 I/O接口編址
6.1.4 I/O數據傳輸方式
6.2 中斷和中斷系統
6.2.1 中斷概述
6.2.2 中斷處理過程
6.2.3 中斷管理
6.2.4 微型機的基本中斷系統
6.2.5 中斷控制器簡介
6.3 串行接口
6.3.1 RS-232C標準
6.3.2 串行接口應用
6.4 并行接口
6.4.1 并行接口概述
6.4.2 并行接口的應用
本章小結
思考與練習
第7章 總線
7.1 概述
7.1.1 總線分類
7.1.2 總線體系結構
7.1.3 總線操作
7.1.4 總線仲裁
7.1.5 總線傳輸方式
7.1.6 總線的主要性能參數和總線標準
7.2 系統總線
7.2.1 ISA總線
7.2.2 EISA總線
7.2.3 PCI總線
7.2.4 顯示卡插槽標準
7.2.5 HyperTransport總線
7.2.6 QuickPath Interconnect總線
7.3 外部通信總線
7.3.1 E-IDE總線
7.3.2 SATA總線
7.3.3 SCSI總線
7.3.4 USB串行通信總線
7.3.5 IEEE1394高速串行總線
7.3.6 RJ45接口
本章小結
思考與練習
第8章 主要外部設備的工作原理
8.1 鍵盤與鼠標
8.1.1 鍵盤
8.1.2 鼠標
8.2 顯示系統
8.2.1 顯示卡
8.2.2 顯示器
8.3 打印機
8.3.1 擊打式打印機
8.3.2 非擊打式打印機
8.4 外部存儲系統
8.4.1 磁介質存儲
8.4.2 光介質存儲
8.4.3 半導體外部存儲器
8.4.4 聲卡和音箱的工作原理
本章小結
思考與練習
第9章 匯編語言程序實驗過程和實驗舉例
9.1 匯編語言程序實驗過程
9.1.1 源程序處理
9.1.2 DEBUG調試程序
9.2 匯編語言實驗和接口編程
9.2.1 匯編語言實驗舉例
9.2.2 微型機接口編程
本章小結
思考與練習
參考文獻