微型计算器系统原理及应用PDF电子书下载

第一章 微型计算机基础 1

第一节 概述 1

目录 1

第二节 计算机中的数制和编码 2

一、无符号数的表示及运算 3

（一）无符号数的表示法 3

（二）数制转换 3

（三）二进制数的运算 5

（一）带符号数的表示法 7

二、带符号数的表示及运算 7

（二）真值与补码之间的转换 8

（三）补码的运算 9

三、二进制编码 11

（一）二进制编码的十进制数（BCD码） 11

（二）字母与符号的编码（ASCII码） 11

第三节 微型计算机系统的组成、分类和配置 12

一、微型计算机系统的组成 12

（一）微型计算机硬件 12

二、微型计算机的分类 14

（二）微型计算机软件 14

三、IBM PC及PC/XT的配置 15

（一）系统板 15

（二）I/O接口选件 16

第四节 微处理器 17

一、Intel 8086/8088 17

（一）8086/8088的功能结构 17

（二）8086/8088的内部寄存器 18

（三）8086/8088的引脚信号 20

（四）8086/8088的工作方式 22

二、Intel 8087协处理器 26

（五）8086/8088的存储器管理 26

（一）8087的功能结构 27

（二）8087的内部寄存器 27

（三）8087的数据类型 28

（四）8087与CPU的连接及使用 31

三、Intel 80286 32

（一）概述 32

（二）80286的功能结构 33

（三）80286的内部寄存器 33

（二）80386的功能结构 35

四、Intel 80386 35

（一）概述 35

（三）80386的内部寄存器 36

五、Intel 80486 39

（一）概述 39

（二）80486的功能结构 39

（三）80486的内部寄存器 39

（三）Pentium的内部寄存器 41

（二）Pentium的功能结构 41

（一）概述 41

六、Pentium 41

第二章 微型机指令系统 43

第一节 寻址方式 43

一、立即寻址 43

二、寄存器寻址 44

三、直接寻址 44

四、寄存器间接寻址 45

五、变址寻址 46

七、基址-变址寻址 47

六、基址寻址 47

第二节 8086/8088指令系统 51

一、数据传送指令 51

（一）通用传送指令 52

（二）输入输出指令 59

（三）目标地址传送指令 60

（四）标志传送指令 62

二、算术运算指令 63

（一）加法指令 64

（二）减法指令 69

（三）乘法指令 74

（四）除法指令 76

（五）转换指令 79

三、逻辑运算和移位指令 80

（一）逻辑运算指令 80

（二）移位指令 86

（三）循环移位指令 88

四、串操作指令 91

五、控制转移指令 97

（一）转移指令 97

（二）循环控制指令 102

（三）过程调用指令 104

（四）中断指令 106

六、处理器控制指令 107

（一）标志位操作 107

（二）NOP 107

（三）HLT 107

第三节 80286、80386扩充与增加的指令 108

（六）LOCK 108

（五）ESC 108

（四）WAIT 108

一、80286扩充与增加的指令 109

（一）80286对指令功能的扩充 109

（二）80286增加的指令 110

二、80386扩充与增加的指令 113

（一）80386对指令功能的扩充 114

（二）80386增加的指令 115

第三章 汇编语言程序设计 119

第一节 概述 119

一、分段结构 120

第二节 汇编语言源程序的格式 120

二、汇编语言语句的类型及组成 121

三、名字 121

四、助记符和伪操作 122

五、操作数 122

（一）常数 122

（四）变量 123

（五）表达式 123

（三）标号 123

（二）寄存器 123

六、注释 127

第三节 伪操作命令 127

一、处理器方式伪操作 128

二、数据定义伪操作 129

三、符号定义伪操作 135

四、段定义伪操作 137

五、过程定义伪操作 142

六、模块定义与连接伪操作 143

七、宏处理伪操作 146

八、条件伪操作 152

九、列表伪操作 155

十、其他伪操作 156

第四节 DOS和BIOS调用 157

一、概述 157

（一）DOS简介 157

（二）用户与DOS关系 157

（三）用户程序控制PC机硬件的方式 157

二、DOS软中断及系统功能调用 160

（一）DOS软中断（INT 20H～INT 27H） 160

（二）DOS系统功能调用（INT 21H） 161

三、BIOS调用 170

（一）键盘输入 170

（二）打印机输出 171

（三）时间中断 172

（四）伪中断 173

（五）显示器输出 175

第五节 汇编语言程序设计举例 187

（一）只读存储器（ROM） 205

一、存储器的分类 205

二、半导体存储器的分类 205

第一节 概述 205

第四章 半导体存储器 205

（二）随机读写存储器（RAM） 206

三、半导体存储器的指标 207

（一）容量 207

（二）存取速度 207

第二节 随机读写存储器（RAM） 207

一、静态RAM 207

（一）静态RAM的基本存储电路 207

（二）静态RAM的结构 208

二、动态RAM 210

（一）动态RAM存储电路 210

（二）动态RAM举例 210

（三）高集成度DRAM 211

第三节 只读存储器（ROM） 213

一、掩膜ROM 213

二、可擦可编程只读存储器（EPROM） 213

（一）EPROM的存储单元电路 214

（二）典型EPROM芯片介绍 214

（三）高集成度EPROM 216

三、电擦可编程ROM（EEPROM） 217

（二）2816的工作方式 218

（一）2816的基本特点 218

（三）2817A EEPROM 219

（二）CPU时序与存储器存取速度之间的配合 220

二、典型CPU与存储器的连接 220

（三）存储器组织、地址分配 220

（一）地址译码器74LS138 220

（一）CPU总线的带负载能力 220

一、连接时应注意的问题 220

第四节 CPU与存储器的连接 220

（二）8位CPU与存储器的连接 221

（三）单片机8098与2764的连接 223

（四）IBM-PC/XT与6116的连接 224

（五）存储体扩展技术 224

第五节 IBM PC/XT中的存储器 225

一、存储空间的分配 225

二、ROM子系统 226

三、RAM子系统 228

一、寻址范围 229

第六节 扩展存储器及其管理 229

二、存储器管理 230

（一）实地址方式 230

（二）虚地址保护方式 230

（三）虚拟8086方式 233

三、高速缓存器 233

四、存储器管理软件 234

（一）高位内存区（HMA） 234

（三）建立磁盘超高速缓存区（DISK CACHE） 235

（二）扩充存储器（EMS）的使用 235

（四）设置虚拟磁盘及SHADOW RAM 236

第五章 数字量输入输出 237

第一节 概述 237

一、I/O接口 237

（一）I/O的信息组成 237

（二）I/O接口的构成 237

（二）I/O端口单独寻址 238

三、I/O端口的寻址方式 238

（一）存储器映象寻址 238

（一）并行I/O 238

二、I/O的传送方式 238

（二）串行I/O 238

四、I/O的控制方式 239

（一）查询方式 239

（二）中断方式 239

一、IBM PC/XT总线 240

（一）总线信号 240

第二节 系统总线及简单接口 240

（三）DMA方式 240

（二）总线周期 243

二、系统I/O端口地址 247

（一）IBM PC/XT的I/O端口地址分配 247

（二）IBM PC/XT的I/O端口地址译码 247

三、简单的I/O接口 248

（一）三态缓冲器和锁存器的应用 248

（二）80386/80486的I/O接口 250

第三节 中断 251

一、中断的概念 251

（一）中断类型 251

（二）中断响应 253

（三）80386/80486的中断 254

二、可编程中断控制器Intel 8259A 255

（一）8259A的引脚及结构 255

（二）8259A的编程 256

三、8259A的应用 263

（一）8259A在系统中的连接 263

（二）8259A的编程应用 263

（三）IBM PC/XT外部中断的过程 264

（四）中断矢量的修改 264

（一）8253的工作原理 266

第四节 计数／定时电路 266

一、可编程计数／定时器Intel 8253 266

（二）8253的编程 268

（三）8253的工作方式 269

二、8253的应用 273

（一）8253在系统中的连接 273

（二）8253的编程 274

第五节 并行I/O接口 276

一、可编程并行接口Intel 8255A 276

（一）8255A的引脚及结构 276

（二）8255A的工作方式 277

二、8255A的应用 282

第六节 异步串行I/O 284

一、异步串行通信格式 284

二、异步串行I/O接口标准 285

（一）EIA RS-232C 285

（二）20mA电流环 287

三、可编程串行接口Ins 8250 287

（一）8250的引脚 288

（二）8250的结构 290

（三）8250的编程 295

第七节 直接存储器存取DMA 299

一、DMA控制器Intel 8237 300

（一）8237的结构及引脚 300

（二）8237的工作时序 302

（三）8237的编程 304

二、8237的应用 309

（一）8237在系统中的应用 309

（二）应用举例 309

一、82380的结构 310

第八节 多功能I/O接口电路 310

二、82380的DMA功能 311

三、82380的中断功能 312

四、82380的定时器 312

第六章 模拟量输入输出 314

第一节 模拟量输入与输出通道的组成 314

一、模拟量输入通道的组成 314

二、模拟量输出通道的组成 315

一、D/A转换器的工作原理 316

第二节 数／模（D/A）转换器 316

二、D/A转换器的主要技术指标 319

三、典型D/A转换器芯片 319

（一）DAC0832 320

（二）DAC1210 322

四、D/A转换器与微处理器的接口 323

（一）8位D/A转换器与CPU的接口 323

（二）12位D/A转换器与CPU的接口 324

（三）光隔型D/A转换模板 326

第三节 模／数（A/D）转换器 327

（一）双积分型的A/D转换器 328

一、A/D转换器工作原理 328

（二）逐次逼近型的A/D转换器 329

二、A/D转换器的主要技术性能 330

三、典型A/D转换器芯片 332

（一）ADC 0809 332

（二）AD 574A 333

四、A/D转换器与CPU的接口 337

（一）典型的A/D转换器与CPU的接口 337

（二）8位A/D转换芯片与CPU的接口举例 338

（三）12位A/D转换芯片与CPU的接口举例 340

第四节 多路转换器 342

一、多路转换器的作用和要求 342

二、几种常用的多路开关集成电路芯片 343

（一）AD7501和AD7503 343

（二）AD7502 343

（三）CD4051B 343

三、多路开关的主要技术参数 344

第五节 采样保持器 345

一、采样保持器的工作原理 346

二、常用的采样保持器集成芯片 347

第六节 模拟量输入模块举例 348

一、模拟量输入通道的技术要求 348

二、PC-ADC模拟量输入模块简介 348

（一）PC-ADC模块主要技术性能 348

（二）电路组成 349

（三）采样程序 351

附录 354

附录1.1 IBM PC ASCII码字符表 354

附录2.1 8086/8088指令系统 355

附录2.2 8086/8088指令的机器码 376

附录2.3 按16进制顺序排列的8086/8088指令 380

附录2.4 8087指令系统 390

附录3.1 MASM伪操作命令表 393

附录3.2 DOS系统功能调用（INT 21H） 396

附录3.3 BIOS调用 402

附录3.4 IBM PC键盘扫描码 408

附录3.5 字符的扩充码 409

附录5.1 IBM PC/XT的中断矢量表 409

附录5.2 80386/80486保留的中断 411

参考文献 412