Pentium系列微型计算机原理与接口技术PDF电子书下载

第1章　微型计算机系统基础知识 1

1.1　概述 1

1.2　微型计算机的硬件结构和基本工作原理 2

1.2.1　微型计算机的基本结构 2

1.2.2　中央处理器（CPU） 3

1.2.3　存储器 7

1.2.4 I/O设备 12

1.2.5　总线 15

1.3　计算机中信息的表示 15

1.3.1　进位计数制 15

1.3.2　数值信息在计算机内的表示 18

1.3.3 非数值信息在计算机内的表示 24

1.4　微型计算机的软件系统 29

1.4.1　软件的分类 29

1.4.2　操作系统的概念 30

1.4.3　计算机语言和语言处理程序 30

1.5　微型计算机系统及性能指标 33

1.5.1　计算机系统的组成 33

1.5.2　系统的基本配置 33

1.5.3　微型计算机的主要性能指标 34

习题1 35

第2章　80×86微处理器结构 37

2.1　微型计算机的发展概况 37

2.1.1 由8086到Pentium 38

2.1.2　由Pentium Pro到Pentium Ⅱ／Ⅲ 42

2.2 8086/8088微处理器的结构 47

2.2.1 8086的功能结构 47

2.2.2 8086/8088的寄存器结构 48

2.3 8086的引脚功能和工作模式 52

2.4　存储器组织和I/O组织 58

习题2 60

第3章 Pentium系统原理 61

3.1　概述 61

3.2 Pentium微处理器体系结构 62

3.2.1 Pentium微处理器的外形和封装 62

3.2.2　Pentium微处理器的功能结构 64

3.3 Pentium微处理器的寄存器 70

3.3.1　基本寄存器 70

3.3.2　系统级寄存器 80

3.3.3　Pentium调试寄存器 85

3.4 RISC和CISC 87

3.4.1　复杂指令系统计算机（Complex Instruction Set Computer,CISC） 88

3.4.2　精简指令系统计算机（Reduced Instruction Set Computer,RISC） 88

3.5 Pentium指令格式与寻址方式 89

3.5.1　指令格式 89

3.5.2　寻址方式 91

3.6　数据类型 93

3.6.1　基本的数据类型 93

3.6.2 Pentium的操作数类型 94

3.6.3　Pentium FPU的数据类型 95

3.7 Intel Pentium Ⅱ微处理器 97

习题3 98

第4章 Pentium存储管理 99

4.1　概述 99

4.2　存储器组织 100

4.2.1　实模式下的存储器组织 100

4.2.2　保护模式下的存储器组织 101

4.2.3　虚拟8086模式下的存储器组织 102

4.3　保护方式的分段模型 103

4.3.1　平面模型 104

4.3.2　带保护的平面模型 104

4.3.3 多段模型 105

4.4 Pentium段的转换 106

4.4.1　段寄存器及段描述符高速缓存器 107

4.4.2　段描述符表 115

4.5　保护方式的页转换 117

4.5.1　分页功能 118

4.5.2　控制寄存器的页属性 125

4.5.3　Pentium微处理机后系列的页功能 126

4.5.4　物理地址扩展特性 128

4.5.5　物理地址扩展与页面尺寸扩展 130

4.6　保护方式的段和页转换的组合 132

习题4 134

第5章　高速缓冲存储器 135

5.1　高速缓冲存储器的工作原理 135

5.2　高速缓冲存储器的基本结构 137

5.2.1　全相联Cache 138

5.2.2　直接映像Cache 140

5.2.3　组相联Cache 142

5.3　高速缓冲存储器的性能分析 144

5.4　高速缓冲存储器的操作方式 147

5.4.1　替换策略 147

5.4.2 Cache与主存的一致性问题 148

5.5 MESI一致性协议 149

5.5.1 MESI一致性协议 149

5.5.2 MESI协议状态转换规则 150

5.6 Pentium Ⅱ处理器的Cache技术 150

习题5 152

第6章　超标量流水线 153

6.1　概述 153

6.2　整型流水线 154

6.2.1 Pentium的流水线 155

6.2.2　指令配对 156

6.3　浮点流水线 160

6.4　动态执行技术 162

6.4.1 Pentium Ⅱ的流水线结构 162

6.4.2　动态执行过程 163

6.5　分支预测 165

习题6 168

第7章　浮点部件 169

7.1　概述 169

7.2　浮点部件体系结构 170

7.2.1　数值寄存器 170

7.2.2 FPU寄存器栈 171

7.2.3　状态字寄存器 172

7.2.4　控制字寄存器 175

7.2.5　标记字寄存器 176

7.2.6　最后的指令操作码字段 177

7.2.7　数值指令和数据指针 178

习题7 179

第8章 中断 180

8.1　概述 180

8.1.1 中断概念 180

8.1.2　中断源分类 180

8.2　中断与异常 181

8.2.1　硬件中断 181

8.2.2　异常中断 182

8.2.3　软件中断 183

8.2.4　异常和中断向量 183

8.2.5　指令的重新启动 185

8.3 中断描述符表和中断描述符 185

8.3.1 中断描述符表 185

8.3.2 IDT描述符 186

8.4　中断处理 187

8.4.1 实模式使用中断向量表 187

8.4.2　保护模式使用中断描述符表 187

8.5 出错代码 189

8.6　异常条件 189

习题8 199

第9章　总线 200

9.1　概述 200

9.1.1　总线的概念 200

9.1.2　总线的工作原理 200

9.1.3　总线的分类 200

9.1.4　总线操作 202

9.1.5　总线结构 202

9.1.6　总线的主要参数 205

9.2　总线信号类型及总线周期 206

9.2.1　总线系统的层次 206

9.2.2　总线系统的信号类型 206

9.2.3　总线周期 207

9.3 ISA总线 209

9.3.1 ISA总线的特性 209

9.3.2 ISA总线的引线定义 209

9.3.3 ISA总线的体系结构 210

9.3.4 ISA总线的插槽 210

9.4 EISA总线 212

9.5 VESA总线 212

9.6 PCI总线 213

9.6.1 PCI总线的特点及接口信号 214

9.6.2　采用北桥／南桥体系结构的芯片组 219

9.6.3 PCI总线的应用 221

9.7 AGP 222

9.7.1 AGP的主要特点 222

9.7.2 AGP工作模式 222

习题9 223

第10章 I/O接口与可编程芯片 224

10.1 82C37A-5高性能可编程DMA控制器接口 224

10.1.1 82C37A-5的内部结构 224

10.1.2 82C37A-5的内部寄存器 225

10.1.3 DMA编程和应用举例 233

10.2 82C59A可编程中断控制器 235

10.2.1 82C59A的内部结构 235

10.2.2 82C59A的程序设计 237

10.2.3 82C59A在Pentium机上的应用 243

10.3 CHMOS可编程时间间隔定时器芯片82C54 243

10.3.1 82C54的内部结构 244

10.3.2 82C54的内部寄存器 245

10.3.3 82C54编程和应用举例 247

10.4 82C55A可编程外围接口 249

10.4.1 82C55A的内部结构 249

10.4.2 82C55A的控制字和3种工作方式 251

10.4.3 82C55A编程和应用举例 252

10.5　可编程串行通信接口芯片82C51A 255

10.5.1　串行通信 255

10.5.2 82C51A的内部结构 256

10.5.3 82C51A的寄存器 257

10.5.4 82C51A编程和应用举例 259

习题10 261

第11章　模／数转换及数／模转换 263

11.1　概述 263

11.2 D/A转换器 264

11.2.1 D/A转换器的基本原理 264

11.2.2 权电阻解码网络D/A转换器 265

11.2.3 T形电阻解码网络D/A转换器 266

11.2.4 D/A转换器的主要技术指标 267

11.3 A/D转换器 268

11.3.1　采样／保持 268

11.3.2 A/D转换器的基本原理 269

11.3.3 A/D转换器的主要技术指标 272

11.4 D/A转换芯片介绍 273

11.4.1 AD7522的性能指标 273

11.4.2 AD7522的各功能部件与引脚功能 273

11.5 A/D转换芯片介绍 277

11.5.1 A/D芯片基本构成 278

11.5.2 A/D转换芯片ADC1143 278

11.5.3 ADC1143在8031单片机系统中的应用 281

习题11 281

第12章　汇编语言程序设计 283

12.1　汇编语言概述 283

12.1.1　汇编语言和汇编程序的基本概念 283

12.1.2　汇编语言程序设计的基本步骤 284

12.2　汇编语言源程序结构 285

12.2.1　汇编语言语句格式 285

12.2.2　伪操作 288

12.2.3　宏操作 302

12.2.4　过程 303

12.2.5　宏操作和过程的比较 305

12.3　汇编程序设计 306

12.3.1　顺序结构程序设计 306

12.3.2　分支程序设计 308

12.3.3　循环程序设计 314

12.3.4　子程序 319

习题12 326

参考文献 328