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第1章 微机系统与接口技术概述 1

本章学习目标 1

1.1 微型计算机系统结构 1

1.1.1 微型计算机系统结构 1

前言 1

1.1.2 中央处理器 2

1.1.3 存储器 2

1.1.4 I/O设备及其接口电路 3

1.1.5 总线 3

1.2 微机接口技术概述 4

1.2.1 I/O接口概述 4

1.2.2 微机系统的I/O接口配置及I/O端口布局 9

1.3 微机系统的I/O通道与总线概述 11

1.3.2 常见的几种I/O通道 12

1.3.1 I/O通道的作用 12

1.4 现代微型计算机系统组成示例 13

1.4.1 现代微型计算机系统的基本组成 14

1.4.2 微机系统主板简介 14

1.5 习题 19

第2章 微型计算机的系统结构 20

本章学习目标 20

2.1 PC/XT、PC/AT ISA与EISA总线技术的微型计算机结构 20

2.1.1 PC/XT总线技术的微型计算机结构 20

2.1.2 PC/AT ISA总线的微机系统结构 21

2.1.3 EISA总线的微机系统结构 22

2.1.4 PC/XT、PC/AT ISA、EISA总线的特点 23

2.1.5 PC/XT、ISA、EISA总线信号引脚的定义 24

2.2 PCI、ACP局部总线的微型计算机系统结构 26

2.2.2 PCI总线的特点 27

2.2.1 PCI总线的微机系统结构 27

2.2.3 AGP总线的微机系统结构 29

2.2.4 PCI、AGP总线接口槽引脚信号定义 31

2.2.5 AGP总线的特点 32

2.2.6 PCI/AGP主板简介 32

2.3 Pentium4微型计算机系统结构简介 34

2.4 习题 35

第3章 微机系统的中断系统 36

本章学习目标 36

3.1 中断系统概述 36

3.1.1 计算机采用中断控制技术的主要用途 36

3.1.2 中断过程与中断技术 37

3.2.1 中断源 39

3.2.2 中断类型 39

3.2 微机系统的中断类型及机构 39

3.2.3 异常 41

3.2.4 中断的优先权及其管理 41

3.2.5 中断向量表 45

3.3 微机系统的中断过程 48

3.3.1 中断请求 48

3.3.2 中断响应 49

3.3.3 现场保护 49

3.3.4 执行中断服务程序 49

3.3.5 恢复现场 49

3.3.6 中断返回 49

3.4 中断优先级管理器8259A PIC 49

3.4.1 8259A芯片的功能 50

3.4.2 8259A芯片的外部特性 50

3.4.3 8259A的内部结构及其功能 51

3.4.4 8259A的中断处理过程 53

3.4.5 8259A的工作方式 54

3.4.6 8259A的编程 56

3.5 8259A在PC/AT/及80386微机系统中的应用 63

3.5.1 8259A在PC/AT微型计算机中的应用 63

3.5.2 8259A在80386微机系统中的应用 63

3.6 习题 65

第4章 DMA控制器与定时/计数器及SICL 66

本章学习目标 66

4.1 DMA系统概述 66

4.1.1 DMA概述 66

4.1.2 DMA的功能 67

4.2 可编程DMA控制器8237A 67

4.2.1 8237A的内部结构 67

4.2.2 8237A的外部引脚及其功能特性 69

4.2.3 8237A内部寄存器及其作用 71

4.3.1 8237A的编程及其应用 76

4.3 8237A DMA可编程控制在微机系统中的应用 76

4.3.2 编程实例 77

4.3.3 8237A DMA可编程控制与微机系统的接口电路 79

4.4 可编程计数/定时器 8253/8254 81

4.4.1 8253的组成与功能 81

4.4.2 8253与系统的连接应用实例 84

4.5 多功能I/O接口电路82380 85

4.5.1 82380内部功能块结构 85

4.5.2 DMA控制器 85

4.5.3 可编程中断控制器 88

4.5.4 可编程定时/计数器 90

4.5.5 82380与80386 CPU的连接 91

4.6 现代微型计算机系统接口控制逻辑(SICL) 93

4.6.1 系统接口控制逻辑典型功能 93

4.6.2 系统接口控制逻辑的功能配置 94

4.6.3 PCI/ISA转换控制 95

4.6.4 存储器与I/O地址映射 95

4.6.5 PCI接口 96

4.6.6 DMA控制器 97

4.6.7 中断控制器 97

4.6.8 定时/计数器 99

4.7 习题 99

第5章 键盘与鼠标接口 100

本章学习目标 100

5.1 键盘概述 100

5.1.1 键盘的布局 100

5.1.2 键盘的分类 101

5.2 键盘的工作原理 102

5.2.1 键盘电路的组成 103

5.2.2 键盘的技持逻辑 105

5.2.3 扫描码 106

5.2.4 键盘工作原理 107

5.3 PC扩展键盘接口 108

5.3.1 扩展键盘接口的功能 109

5.3.2 键盘接口工作原理及其编程控制 113

5.4 键盘中断与键盘I/O 115

5.4.1 BIOS键盘缓冲区 116

5.4.2 键盘的接口功能 117

5.4.3 INT 09H键盘中断 118

5.4.4 INT 16H键盘服务功能 119

5.5 鼠标接口 120

5.5.1 鼠标器工作原理及分类 120

5.5.2 鼠标的结构原理 121

5.5.3 鼠标与计算机的接口 122

5.6 习题 123

第6章 视频显示接口 125

本章学习目标 125

6.1 显示系统的组成及其工作原理 126

6.1.1 显示系统的组成 126

6.1.2 显示系统的工作原理 126

6.2 显示器的类型及性能参数 127

6.2.1 显示器的类型 127

6.2.2 显示器的工作原理 128

6.2.3 有关显示器性能的几个参数 128

6.3 视频标准及视频接口的基本类型 130

6.3.1 显示控制适配器标准 130

6.3.2 其他几种适配器 130

6.4.1 视频方式组成 131

6.4 视频方式 131

6.3.3 关于视频显示的几个概念 131

6.4.2 文本方式与变换 133

6.4.3 图形显示方式 134

6.4.4 两种显示比较 136

6.5 VGA视频接口 136

6.5.1 视频适配器结构 136

6.5.2 适配器的性能 139

6.5.3 端口寄存器 140

6.6 几种典型的显示卡参数与现代显卡中的新技术 147

6.6.1 TVGA9000显示卡 148

6.6.2 显示接口电路中的新技术 149

6.6.3 几种常见的AGP显卡 151

6.7 习题 154

7.1.1 打印机概述 155

7.1 打印机结构概述 155

本章学习目标 155

第7章 打印接口及串行通信接口 155

7.1.2 针式打印机 156

7.1.3 激光打印机 158

7.1.4 喷墨打印机 158

7.2 并行打印接口 159

7.2.1 并行打印接口的功能 159

7.2.2 打印机接口电路的组成 159

7.2.3 并行端口说明 160

7.2.4 端口寄存器说明 160

7.2.5 接口电路的说明 161

7.2.6 打印机的接口信号 162

7.3 并行打印的I/O服务功能及服务程序 164

7.3.1 INT 17H服务功能 164

7.3.3 打印机I/O程序 165

7.3.2 INT 5H服务功能 165

7.4 通信技术概述 166

7.4.1 通信类型 167

7.4.2 串行通信的基本概念和名词术语 169

7.4.3 调制解调器 171

7.5 RS-232接口标准 172

7.5.1 RS-232C 引脚的定义 172

7.5.2 RS-232信号转换标准 174

7.5.3 RS-232在微机系统中的应用 175

7.6 串行通信接口 176

7.6.1 串行通信接口的作用 176

7.6.2 串行接口适配器的组成 176

7.6.3 UART内部电路框图 178

7.6.4 UART内部寄存器定义 179

7.7 串行端口的中断服务功能 182

7.7.3 AH=03子服务功能 183

7.7.1 AH=00子功能 183

7.7.2 AH=01/02子服务功能 183

7.7.4 AH=04/05子服务功能 184

7.8 通用串行总线接口USB 185

7.8.1 USB连接的拓扑结构 185

7.8.2 USB接口接头及引脚说明 186

7.8.3 USB总线组成结构 186

7.8.4 通用串行总线USB编程寄存器组 188

7.8.5 USB接口数据的传输方式 189

7.9 习题 190

第8章 磁盘接口 191

本章学习目标 191

8.1 磁盘概述 191

8.1.1 磁记录原理 191

8.1.4 读写过程 192

8.1.3 读出数据原理及过程 192

8.1.2 写入数据原理 192

8.1.5 磁盘的种类 193

8.1.6 软盘驱动器的类型 195

8.1.7 磁盘数据和数据格式 195

8.1.8 其他外部存储设备 197

8.2 软盘驱动器接口电路 197

8.2.1 软盘适配器 197

8.2.2 软盘控制器 202

8.2.3 FDC控制器命令与端口寄存器 204

8.3 硬盘驱动器接口电路 207

8.3.1 硬盘驱动器的组成原理 208

8.3.2 硬盘适配器 210

8.3.3 硬盘驱动器数据线的线缆标准 217

8.3.4 增强IDE(EIDE或ATA-2)接口 221

8.4.2 硬盘内部传输速度 224

8.4 现代硬盘及接口技术的发展 224

8.4.1 磁头技术的发展 224

8.4.3 采用全新的硬盘保护技术 225

8.4.4 硬盘接口新技术 225

8.5 磁盘驱动器接口软件 225

8.5.1 磁盘驱动器的端口操作 226

8.5.2 磁盘的BIOS服务程序 226

8.5.3 磁盘的DOS接口 227

8.6 习题 228

第9章 其他接口 230

本章学习目标 230

9.1 声卡及其接口 230

9.1.1 声卡的基本功能 230

9.1.2 声卡的结构组成与类型 231

9.1.3 声卡接口电路的组成 233

9.2 AMR及CNR接口简介 234

9.2.1 AMR接口 234

9.2.2 CNR接口 235

9.3 PCMCIA接口简介 236

9.3.1 PCMCIA接口概述 236

9.3.2 PCMCIA接口标准及插槽 237

9.3.3 PCMCIA接口标准的特征 239

9.3.4 PCMCIA接口的主要性能参数 239

9.4 习题 239

附录*241 241

附录A DOS功能调用 241

附录B I/O的服务功能调用 245

附录C INT 10H视频调用表 250

参考文献 353