微型计算机原理PDF电子书下载

前 言 1

目 录 1

第一章绪论 2

第一节微处理器与微计算机的发展史 2

一、 电子数字计算机的发展史 2

二、 微处理器与微型计算机的发展史 3

三、 微型计算机发展趋势 4

第二节微处理器和微型计算机的定义 4

一、 电子计算机的基本组成及工作原理 4

二、 微处理器与微型计算机 6

一、 能获得最佳性能／价格比 8

二、 积木式，适应性强 8

第三节微型计算机的特点 8

三、 可靠性高 9

四、 容易掌握 9

五、 微型计算机是硬件和软件相结合的产物 9

第二章运算基础 10

第一节进位计数制 10

一、 十进制数的表示 10

二、 二进制数的表示 10

三、 二进制的特点 11

四、 八进制数的表示 12

五、 十六进制数的表示 12

六、 八进制和十六进制的比较 13

一、 十进制数转换成二进制数 14

第二节不同进位制数之间的转换 14

二、 二进制数转换成十进制数 16

第三节原码、补码与反码 16

一、 机器数与真值 16

二、 计算机中的反码和补码形式 17

三、 原码、补码与反码的关系 18

第四节运算方法 22

一、 加、减法运算 22

二、 溢出判断 24

三、 乘、除运算 25

第五节运算电路 27

一、 基本逻辑门 27

二、 加法电路 34

第六节数的定点及浮点表示法 37

第七节数字和字符代码 40

一、 数字代码 40

二、 字符代码 42

练习 45

第三章存贮器 47

第一节存贮器概述 47

一、 主存贮器与外部存贮器 47

二、 存贮器的分类 48

第二节半导体存贮器 49

一、 存贮单元寻址 49

二、 半导体随机存取存贮器（RAM） 51

三、 RAM的组成 54

四、 只读存贮器（ROM） 56

练习 59

第四章微处理器结构 60

第一节几个基本概念 60

一、 总线用基本逻辑电路 60

二、 总线 60

三、 堆栈 62

四、 定时 64

第二节微处理器内部结构 65

一、 算术逻辑部件ALU 66

二、 寄存器 66

一、 主要性能 68

第三节微处理器实例——Z80微处理器 68

三、 控制部件 68

二、 Z-80 CPU结构 69

三、 Z-80 CPU引脚说明 76

练习 77

第五章指令系统 78

第一节概述 78

第二节计算机指令的基本格式 79

一、 指令的基本内容 79

二、 指令的长度 80

第三节微型计算机指令寻址方式 81

一、 直接寻址（又称扩展寻址） 81

三、 同接寻址 82

二、 页面寻址 82

四、 立即寻址 83

五、 立即扩展寻址 83

六、 变址寻址 83

七、 相对寻址 83

八、 寄存器直接寻址 83

九、 寄存器间接寻址 84

十、 隐含寻址 85

十一、位寻址 85

第四节指令的种类 86

一、 数据处理指令 86

三、 程序处理指令 90

二、 数据传送指令 90

四、 状态管理指令 92

第五节Z-80指令系统 93

一、 数据传送指令 93

二、 数据处理指令 102

三、 程序处理指令 112

四、 状态管理指令 116

练习 116

第六章Z-80CPU时序 118

第一节概述 118

第二节Z-80CPU典型时序分析 119

一、 取指令操作码周期 119

三、 输入或输出周期 121

二、 存贮器读或写周期 121

四、 总线请求／响应周期 123

五、 中断请求／响应周期 124

六、 非屏蔽中断响应 125

七、 暂停状态的脱离 125

八、 实例 126

练习 127

第七章汇编语言及程序设计基础 128

第一节概述 128

一、 什么是汇编语言 128

二、 交叉汇编和自汇编 129

三、 汇编程序的类型 130

四、 汇编源程序的执行方法 131

第二节汇编语言的格式 133

一、 字符与行长度 133

二、 大写与小写 ( 133

三、 标号（名字） 133

四、 操作码 134

五、操作数 134

六、注释 136

第三节伪指令 137

一、 名字说明 137

二、 数据说明 138

三、 外部标号说明和入口标号说明 139

五、 代码段说明伪指令 140

四、 汇编结束说明 140

六、 程序名说明 142

七、 插入文件说明 142

八、 条件汇编 144

九、 宏定义和宏调用 146

第四节汇编语言程序设计 148

一、 基本设计方法 150

二、 算术运算程序设计 161

三、 子程序 166

第五节宏汇编 171

一、 参数在宏中的应用 171

二、 宏定义的嵌套和宏调用的嵌套 173

三、 宏定义中的标号 174

四、 宏指令对Z-80指令系统的扩充 175

五、 宏指令的特点和它与子程序的区别 176

第六节一个汇编语言程序应用实例——PID程序 177

一、 分析课题 177

二、 选择算法 177

三、 程序流程 178

四、 编程 178

第七节微型计算机的程序编制 184

一、 问题的定义 184

二、 程序设计 184

三、 编码 185

五、 文件编制 186

四、 调试和测试 186

六、 修改设计 187

练习 188

第八章输入／输出及中断系统 189

第一节I/O寻址方式 189

一、 存贮器对应I/O方式 189

二、 专用I/0方式 190

三、 存贮器对应I/O方式与专用I/O方式的比较 190

第二节I/O控制方式 190

一、 CPU与I/O之间的接口信号 190

二、 I/O控制方式 191

一、 概述 197

第三节中断 197

二、 中断响应与处理程序 198

三、 中断优先顺序 199

第四节Z-80中断系统 208

一、 概述 208

二、 Z-80非屏蔽中断 209

三、 Z-80可屏蔽中断 210

四、 Z-80CPU状态转换图 213

五、 Z-80CPU快速中断程序 215

六、 Z-80中的优先权排队线路 216

七、 Z-80中断控制逻辑 217

一、 组成及信号功能简介 220

第一节Intel 8212接口电路 220

第九章输入／输出接口电路 220

二、 8212芯片的应用 222

第二节Z-80 CTC计数器定时器电路 223

一、 Z-80CTC结构 223

二、 Z-80CTC的引脚与功能说明 225

三、 Z-80CTC的工作方式 226

四、 Z-80CTC初始化程序的编制 228

五、 CTC应用举例 230

第三节Z-80 PIO可编程序并行接口 232

一、 Z-80PIO结构 232

二、 Z-80PIO引脚及功能说明 234

三、 Z-80PIO初始化程序的编制 237

四、 PIO时序 241

五、 PIO应用举例 243

第四节Z-80 SIO可编程序串行接口 259

一、 UART的工作原理 260

二、 Z-80 SIO串行I/O接口 263

第五节 Z-80微计算机最小系统 272

一、 最小微计算机系统框图 272

三、 I/O接口电路与CPU的连接举例 276

练习 276

附录 278

附录一Z-80指令汇总表 278

附录二Z-80单板计算机监控程序ZBUG简介 291

二、 存贮器与CPU的连接举例 2773