微型计算机原理与应用PDF电子书下载

目录 1

第一章 概论 1

§1-1 电子计算机的发展概况 1

§1-2 微处理器和微型计算机的发展概况 3

二、数据处理与自动化管理 5

§1-3 电子计算机的发展趋势 6

一、微型机 6

四、计算机智能模拟 8

三、计算机网络 8

二、巨型机 8

§1-4 电子计算机的应用 9

一、数值计算 9

三、自动控制 10

§1-5 电子计算机系统的组成 10

一、电子计算机的组成 10

二、程序存贮和程序控制原理 12

三、电子计算机系统的组成 12

§1-6 微型计算机系统的组成 12

一、程序设计语言 14

§1-7 计算机的软件 14

二、系统软件 16

三、应用软件 17

四、数据库与数据库管理系统 17

§1-8 电子计算机的特点 17

一、电子计算机的特点 17

二、微型计算机的特点 18

§1-9 微型计算机的分类 19

一、按微型计算机CPU的字长分类 19

三、按微型计算机的制造工艺分类 20

二、按微型计算机系统的利用形态分类 20

第二章 计算机的运算基础 23

§2-1 数制 23

一、十进制数制 23

二、二进制数制 23

三、八进制数制 24

四、十六进制数制 25

§2-2 二进制的特点 26

§2-3 数制之间的转换 26

一、二进制数和十进制数之间的相互转换 26

二、八进制数和十进制数之间的相互转换 29

§2-4 二进制数的运算 30

一、加法规则 30

三、十六进制数与十进制数之间的相互转换 30

二、减法规则 31

三、乘法规则 31

四、除法规则 31

§2-5 计算机中数的定点与浮点表示 32

一、定点表示法 32

三、定点表示和浮点表示的比较 33

二、浮点表示法 33

§2-6 原码、补码和反码 35

一、机器数与真值 35

二、原码 35

三、补码 36

四、反码 38

五、补码的加减法运算 41

六、不带符号数的运算 44

七、溢出 46

一、二-十进制码 50

§2-7 二进制编码的十进制数 50

二、二-十进制加法 51

三、二-十进制减法 52

§2-8 字符的编码 55

第三章 数字逻辑电路（略） 56

第四章 计算机的基本结构与工作原理 57

§4-1 模型计算机的结构 57

一、存贮器 57

二、中央处理器 60

二、程序的编制和执行过程 64

一、指令系统简介 64

§4-2 程序的编制和执行过程 64

§4-3 微操作控制电路的剖析 69

一、微操作控制电路的设计步骤 70

二、模型计算机-Ⅱ的结构 70

三、指令的执行过程 71

四、微操作控制电路的构成 72

§4-4 模型计算机的扩充 73

一、堆栈 75

二、数据通道和总线结构 76

§5-1 典型微处理器的结构 82

第五章 微处理器 82

一、寄存器阵列 83

二、算术逻辑部件——运算器 85

三、控制与定时部件——控制器 85

§5-2 微处理器的操作 86

一、定时 86

四、存贮器写 87

五、输入／输出 87

六、中断 87

三、存贮器读 87

二、取指令 87

七、等待 88

八、保持 88

§5-3 Intel8085A微处理器 89

一、8085 A CPU的结构 89

二、8085 A引线功能 90

三、8085 A的主要特点 93

四、8085 A与8080 A信号的对比 94

§5-4 Z 80微处理器 95

一、Z80 CPU的结构 95

二、Z80 CPU引线功能 97

四、Z80与8080A信号的对比 100

三、Z80 CPU的主要特点 100

§5-5 几种微处理器的总线接口信号之比较 101

第六章 微处理器的指令系统 105

§6-1 指令的基本格式 105

§6-2 寻址方式 107

一、立即寻址 108

二、立即扩展寻址 108

三、寄存器寻址 108

五、寄存器间接寻址 109

四、隐含寻址 109

六、直接寻址或扩展寻址 110

七、变址寻址 111

八、相对寻址 111

九、零页寻址 112

十、位寻址 113

§6-3 指令系统的分类 113

一、数据传送类 114

二、数据处理类 115

三、程序控制类（即转移控制类） 117

四、CPU控制指令 118

§6-4 条件标志 118

一、进位标志CY 119

二、全零标志Z 119

三、符号标志S 119

四、奇偶标志P 119

五、溢出标志V 119

一、Intel 8080 A/8085 A指令系统的分类 120

§6-5 Intel 8080 A/8085 A指令系统 120

七、加／减标志N 120

六、半进位位H 120

二、8080 A/8085 A指令系统的功能说明 121

（一）数据传送指令 121

（二）算术运算指令 122

（三）逻辑操作指令 124

（四）程序控制指令 128

（五）堆栈、输入／输出指令 129

（六）CPU控制指令 130

（七）8085 A新增加的两条指令RIM的SIM 131

一、8080 A和Z 80指令系统的异同点 132

§6-6 Z80的指令系统 132

二、Z80指令系统的分类 134

三、Z80指令系统的功能说明 134

（一）数的传送和交换指令 134

（二）数据块传送和搜索指令 142

（三）算术和逻辑指令 145

（四）循环和移位指令 155

（五）位操作指令 160

（六）转移指令 161

（七）子程序调用和返回指令 163

第七章 微处理器的操作时序 170

§7-1 8085 A微处理器的操作时序 170

一、8085 A指令执行周期 170

二、8085 A指令的时序分析 171

§7-2　Z80微处理器的操作时序 175

一、Z80 CPU的定时 175

二、Z80 CPU的典型时序分析 175

（一）取指令操作周期（M1周期） 175

（二）存贮器读或写周期 177

（三）输入或输出（I/O）周期 178

（四）总线请求和响应周期 179

（五）中断请求和响应周期 180

（六）不可屏蔽中断请求和响应周期 181

（七）暂停响应周期及其解除 182

三、Z80 CPU时态转换流程 184

四、机器语言、汇编语言和高级语言的比较 185

三、高级语言 185

二、汇编语言（初级语言） 185

一、机器语言 185

§8-1 程序设计语言 185

第八章 微型计算机的汇编语言 185

§8-2 汇编语言源程序的规范 186

一、汇编语言源程序的格式 186

二、汇编命令（伪指令） 189

三、条件汇编（IF语句） 193

四、宏指令 194

§8-3 汇编程序 197

一、汇编程序的功能 197

二、汇编程序的汇编过程 198

第九章 汇编语言程序设计 201

§9-1 程序设计的基本方法和技巧 201

一、对任务加以正确的数学描述——建立数学模型 201

二、选择适当的计算方法 201

三、程序结构的设计 201

四、编制程序 203

五、上机调试 203

§9-2 汇编语言程序设计举例 203

一、分支结构程序 204

二、循环结构程序 205

三、算术运算程序 209

四、子程序结构 221

五、排序程序 229

第十章 微型计算机的存贮器及其接口 231

§20-1 半导体存贮器的分类 231

一、随机存取存贮器RAM，又称读写存贮器RWM 232

二、只读存贮器ROM 232

§10-2 只读存贮器 233

一、固定掩模只读存贮器ROM 233

三、可擦除的可编程序只读存贮器EPROM 237

二、可编程序的只读存贮器PROM 237

四、电可改写的PROM——EAROM 241

§10-3 随机存取存贮器 241

一、静态RAM 242

二、动态RAM 244

§10-4 存贮器与CPU的连接 247

一、存贮器的寻址方法 247

二、8205“8中取1”二进制译码器 248

三、RAM与CPU的连接 250

四、EPROM、RAM与CPU的连接 261

第十一章 微型计算机的输入和输出 263

§11-1 概述 263

§11-2 输入／输出的寻址方式 263

一、标准的I/O寻址方式 263

二、存贮器映象I/O寻址方式 264

三、两种I/O结构及寻址方式之比较 266

§11-3 输入／输出指令及其时序 266

一、Intel 8080 A/8085 A的I/O指令 266

二、Z80的I/O指令 266

一、CPU与I/O之间的接口信号 270

§11-4 输入／输出传送方式 270

三、I/O传送方式 271

二、输入／输出的操作过程 271

四、程序传送方式 272

五、中断传送方式 275

六、直接存贮器存取（DMA传送）方式 276

§11-5 Intel8212—8位通用I/O接口电路 278

一、8212的内部结构和功能说明 279

二、8212的典型应用举例 281

一、问题的提出 283

二、中断和中断系统的概念 283

§12-1 概述 283

第十二章 微型计算机的中断系统 283

三、中断的用途 284

§12-2 中断的处理过程 284

一、中断系统应解决的问题 284

二、CPU响应中断的条件 285

三、CPU响应中断时的情况 286

四、中断源的识别 287

五、中断的优先权 292

六、Intel8214优先权中断控制器及其应用 296

§12-3 Z80的中断系统 301

一、Z80中断系统的组成 301

二、Z80所具有的供中断系统使用的专用指令 302

三、Z80中断处理的流程 302

四、Z80的不可屏蔽中断方式 304

五、Z80的可屏蔽中断方式 305

六、Z80的中断优先权和中断嵌套 308

§13-1 可编程序并行I/O接口电路Intel 8255 A 315

第十三章 可编程序并行I/O接口电路 315

一、8255 A的组成和功能 317

二、8255 A的方式选择 318

三、8255 A各种工作方式的功能说明 320

四、8255 A工作方式小结 330

§13-2 可编程序的计数器／定时器电路 331

一、Z80 CTC的组成和功能 331

二、Z80 CTC的工作方式 335

三、Z80 CTC的编程 336

四、Z80 CTC的时序 338

五、Z80 CTC的中断 340

六、Z80 CTC程序设计举例 341

七、Z80 CTC与CPU的连接 345

§13-3 可编程序计数器／定时器电路Intel 8253 345

一、8253的方框图和引线 346

二、8253的操作说明 347

§13-4 可编程序并行I/O接口电路Z80 PIO 348

一、Z80 PIO的组成和功能 348

二、Z80 PIO的编程 353

三、Z80 PIO的时序 357

四、Z80 PIO应用举例 361

第十四章 可编程序串行I/O接口电路 367

§14-1 串行通信 367

一、串行通信的基本方式 367

二、串行通信中的基本技术 369

三、通用异步收发器UART 372

§14-2 Intel 8251 A USART可编程通信接口电路 374

一、8251 A的组成和功能 374

二、8251 A的编程 378

三、8251 A应用举例 380

§15-1 模拟通道的作用和组成 383

第十五章 微型计算机的模拟通迹及其接口技术 383

一、D/A转换器原理 384

二、A/D转换器原理 386

三、采样-保持电路 387

§15-2 数据转换器的主要指标 388

一、A/D转换器的主要指标 388

二、D/A转换器的主要指标 389

§15-3 CPU与D/A转换器的接口 390

一、CPU与8位D/A转换器的接口 390

二、CPU与12位D/A转换器的接口 393

§15-4 CPU与A/D转换器的接口 396

一、软件逐次逼近转换 397

二、硬件逐次逼近转换 400

三、CPU与8位A/D转换器的接口 400

§15-5 用A/D转换器组成的数据采集系统 403

第十六章 微型计算机系统的组成 406

§16-1 标准微型计算机系统的组成 406

一、标准微型计算机系统结构 406

二、总线驱动器电路 406

§16-2 Intel 8080 A微型计算机系统（MCS-80）的组成 408

一、基本的8085 A微型计算机系统（MCS-85系统） 410

§16-3 Intel 8085 A微型计算机系统（MCS-85）的组成 410

二、SDK-85单板微型计算机 412

三、MCS-85的典型外围接口芯片 418

§16-4 Z 80微型计算机系统 427

一、基本的Z 80微型计算机系统 427

二、Z 80 STARTER SYSTEM KIT单板微型计算机 428

第十七章 微型计算机应用系统设计导论 433

§17-1 微型计算机应用系统设计概述 433

一、微型计算机应用系统的设计步骤 433

二、微型计算机应用系统的研制工具 437

二、ZBUG键盘／显示器的布局和定义 439

§17-2 微型计算机的监控程序 439

一、ZBUG Monitor的功能 439

三、ZBUG监控程序的组成和分析 443

结束语 463

附录 464

附录1 Z80指令的寻址方式和操作码 464

附录2 Z80指令系统的功能表 476

附录3 Intel 8080 A/8085 A十六进制指令码 487

附图 Z80单板微型计算机线路图 489