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第1章 微型计算机基础 1

学习目标 1

1.1 微型计算机概述 1

1.1.1 微型计算机的产生与发展 1

1.1.2 微型计算机的特点 4

1.1.3 微型计算机的分类 5

1.1.4 微型计算机系统的主要性能指标 6

1.1.5 微型计算机的应用 7

1.2 微型计算机系统的组成 8

1.2.1 冯·诺依曼体系结构 8

1.2.2 微型计算机的硬件系统 9

1.2.3 微型计算机的软件系统 12

1.2.4 微处理器、微型计算机及微型计算机系统 14

1.3 计算机中数和字符的表示 15

1.3.1 进位计数制 15

1.3.2 不同数制之间的转换 16

1.3.3 计算机中数值信息的表示 19

1.3.4 数的定点及浮点表示 23

1.3.5 计算机中文字信息的表示 23

1.4 二进制运算 27

1.4.1 二进制算术运算规则 27

1.4.2 二进制逻辑运算规则 28

1.4.3 补码的加减法运算 29

习题与思考 29

第2章 Intel微处理器 31

学习目标 31

2.1 Intel 8086/8088微处理器 31

2.1.1 8086/8088微处理器的主要特性 31

2.1.2 8086/8088微处理器的内部结构 32

2.1.3 8086/8088寄存器结构 34

2.1.4 8086/8088总线的工作周期 38

2.1.5 8086/8088的引脚及工作模式 39

2.1.6 8086/8088的存储器组织及I/O组织 47

2.1.7 8086/8088的总线操作及时序 49

2.1.8 IBM PC/XT微型计算机简介 58

2.2 Intel 80386微处理器 62

2.2.1 80386的主要特点 62

2.2.2 80386的工作模式 62

2.2.3 80386的内部结构 63

2.3 Intel 80486微处理器 65

2.3.1 80486的主要特点 65

2.3.2 80486的内部结构 66

2.4 Pentium系列微处理器 68

2.4.1 Pentium微处理器 68

2.4.2 Intel P6系列微处理器 71

2.4.3 Pentium 4微处理器 73

2.4.4 Pentium M微处理器 77

2.5 酷睿系列微处理器 78

2.5.1 Core 2微处理器 78

2.5.2 Core i7/i5/i3微处理器 81

习题与思考 86

第3章 半导体存储器及其接口 88

学习目标 88

3.1 存储器概述 88

3.1.1 存储器的分类 88

3.1.2 存储器的主要性能指标 90

3.1.3 内存储器的基本结构 90

3.1.4 半导体存储器 91

3.2 随机存储器RAM 92

3.2.1 静态RAM（SRAM） 92

3.2.2 动态RAM（DRAM） 96

3.3 只读存储器ROM 99

3.3.1 掩膜只读存储器ROM 100

3.3.2 可编程只读存储器PROM 100

3.3.3 可擦除可编程只读存储器EPROM 101

3.3.4 电可擦除可编程只读存储器EEPROM 102

3.3.5 闪速存储器Flash Memory 102

3.4 半导体存储器接口 103

3.4.1 存储器的选址 103

3.4.2 存储器的容量扩展 103

3.4.3 典型CPU与内存储器的连接 109

3.5 存储体系结构 112

3.5.1 存储系统的层次结构 112

3.5.2 多体存储结构 113

3.5.3 高速缓冲存储器 115

3.5.4 虚拟存储器 117

习题与思考 119

第4章 微型计算机输入／输出系统概述 122

学习目标 122

4.1 微型计算机接口技术概述 122

4.1.1 接口及接口的功能 122

4.1.2 接口的类型 125

4.1.3 CPU与外设之间交换的信息类型 126

4.1.4 I/O接口的基本结构 126

4.1.5 I/O端口的编址方法 127

4.1.6 接口技术的现状及发展 129

4.2 输入／输出控制方式 129

4.2.1 无条件传送方式 130

4.2.2 查询方式 130

4.2.3 中断方式 133

4.2.4 DMA方式 134

4.2.5 I/O通道方式 136

习题与思考 136

第5章 并行接口技术 137

学习目标 137

5.1 并行通信及并行接口 137

5.2 可编程并行接口8255A 138

5.2.1 8255A的内部结构 138

5.2.2 8255A的引脚功能 139

5.2.3 8255A的控制字 140

5.2.4 8255A的工作方式 141

5.2.5 8255A的编程 146

5.3 8255A的应用 147

5.3.1 8255A控制LED显示 148

5.3.2 8255A用于键盘接口 148

5.3.3 8255A实现双机并行通信 150

习题与思考 152

第6章 定时／计数技术及其接口 155

学习目标 155

6.1 定时／计数技术概述 155

6.1.1 定时系统 155

6.1.2 定时方法 156

6.1.3 可编程定时／计数器的工作原理 156

6.2 可编程定时／计数器8253 158

6.2.1 8253的主要特性 158

6.2.2 8253的内部结构 158

6.2.3 8253的引脚功能 160

6.2.4 8253的工作方式 161

6.2.5 8253的控制字 168

6.2.6 8253的编程 169

6.3 8253的应用 172

6.3.1 IBM PC/XT机上8253的时钟中断 173

6.3.2 IBM PC/XT机上8253的动态存储器刷新定时 173

6.3.3 8253用于扬声器发声控制 174

习题与思考 176

第7章 串行通信及串行接口技术 178

学习目标 178

7.1 串行通信概述 178

7.1.1 串行通信与并行通信 178

7.1.2 串行通信中的基本技术 179

7.1.3 串行通信的分类 184

7.1.4 RS-232C串行接口标准 186

7.1.5 串行接口的基本结构与功能 188

7.2 可编程串行接口8251A 191

7.2.1 8251A的主要特性 191

7.2.2 8251A的内部结构 192

7.2.3 8251A的引脚功能 193

7.2.4 8251A的控制字及状态字 195

7.2.5 8251A的编程 198

7.3 8251A的应用 199

7.3.1 利用8251A实现与终端的串行通信 200

7.3.2 利用8251A实现双机串行通信 201

习题与思考 203

第8章 中断技术及中断控制器 205

学习目标 205

8.1 中断技术概述 205

8.1.1 中断技术中的概念 205

8.1.2 中断的基本原理 206

8.1.3 中断技术的特点 210

8.2 8086中断系统 211

8.2.1 中断类型 211

8.2.2 中断向量表 213

8.2.3 中断管理 215

8.3 8259A中断控制器 218

8.3.1 8259A的主要特性 219

8.3.2 8259A的内部结构 219

8.3.3 8259A的引脚功能 221

8.3.4 8259A的中断管理方式 223

8.3.5 8259A的中断响应过程 225

8.3.6 8259A的控制字 226

8.3.7 8259A的编程 230

8.4 8259A在微型计算机系统中的应用 236

习题与思考 240

第9章 DMA技术及DMA控制器 242

学习目标 242

9.1 直接存储器存取（DMA）技术概述 242

9.1.1 DMA控制器的基本功能 242

9.1.2 DMA控制器的一般结构 243

9.1.3 DMA控制器的工作方式 244

9.1.4 DMA操作过程 245

9.2 可编程DMA控制器8237A 245

9.2.1 8237A的主要特性 245

9.2.2 8237A的内部结构 246

9.2.3 8237A的引脚功能 247

9.2.4 8237A的操作方式 249

9.2.5 8237A的编程 250

9.3 DMA技术在微型计算机系统中的应用 257

习题与思考 262

第10章 总线技术 264

学习目标 264

10.1 总线技术概述 264

10.1.1 总线的基本概念 264

10.1.2 总线的规范 265

10.1.3 总线的主要参数 265

10.1.4 总线的分类 266

10.2 ISA总线 266

10.2.1 ISA总线的主要性能和特点 266

10.2.2 ISA总线信号定义 267

10.3 PCI总线 269

10.3.1 PCI总线的主要性能和特点 270

10.3.2 PCI总线的系统结构 270

10.3.3 PCI总线信号定义 271

10.4 USB总线 275

10.4.1 USB总线的主要性能和特点 275

10.4.2 USB系统的组成及原理 276

10.5 PCI Express总线 279

10.5.1 PCI Express总线的主要性能和特点 279

10.5.2 PCI Express总线的层次结构 281

10.5.3 PCI Express总线信号定义 282

习题与思考 284

第11章 人机接口技术 285

学习目标 285

11.1 键盘及其接口技术 285

11.1.1 键盘的基本工作原理 285

11.1.2 键盘的分类 287

11.1.3 非编码键盘的按键识别方法 287

11.1.4 PC机键盘 288

11.1.5 PC机键盘接口技术 288

11.2 鼠标及其接口技术 290

11.2.1 鼠标的分类及工作原理 290

11.2.2 鼠标的主要性能指标 291

11.2.3 鼠标与主机的接口 291

11.3 显示器及其接口技术 292

11.3.1 显示器的分类 292

11.3.2 显示器的工作原理 292

11.3.3 显示器的主要性能指标 295

11.3.4 显卡的工作原理 296

11.4 打印机及其接口技术 298

11.4.1 打印机的分类及工作原理 298

11.4.2 打印机的主要性能指标 302

11.4.3 打印机与主机的接口 302

11.5 外存储器及其接口 303

11.5.1 硬盘存储器 303

11.5.2 光盘存储器 305

11.5.3 移动硬盘 306

11.5.4 U盘 307

11.6 扫描仪 307

11.6.1 扫描仪的分类 307

11.6.2 扫描仪的工作原理 308

11.6.3 扫描仪的主要性能指标 308

习题与思考 309

参考文献 311