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第1章 概述 1

1.1 绪论 1

1.1.1 计算机发展史简介 1

1.1.2 计算机的特点 3

1.1.3 计算机应用领域和发展方向 3

1.1.4 计算机语言的发展 4

1.2 计算机系统的硬、软件组成 6

1.2.1 计算机的硬件组成 7

1.2.2 冯·诺依曼结构与哈佛结构的存储器设计思想 9

1.2.3 计算机软件系统 10

1.3 计算机的工作过程和主要性能指标 11

1.3.1 计算机的工作过程 12

1.3.2 计算机的主要性能指标 12

1.4 微处理器发展历程 13

1.5 基础知识 16

1.5.1 数和数制 16

1.5.2 带符号数的表示 18

1.5.3 真值与机器数之间的转换 20

1.5.4 补码的加减运算 21

1.5.5 数的进位和溢出 22

1.5.6 数的定点与浮点表示法 22

1.5.7 计算机中常用的编码 24

习题1 29

第2章 8086/8088系统结构与80x86微处理器 30

2.1 微处理器 30

2.1.1 概述 30

2.1.2 微处理器的主要技术参数 32

2.1.3 微处理器的内部结构 33

2.1.4 微处理器的外部结构 35

2.2 8086/8088CPU的功能结构 36

2.3 8086/8088寄存器结构 38

2.3.1 通用寄存器组 38

2.3.2 段寄存器组 39

2.3.3 控制寄存器组 40

2.4 8086/8088存储器组织和I/O组织 41

2.4.1 存储器地址空间和数据存储格式 41

2.4.2 存储器的分段和物理地址的形成 42

2.4.3 信息的分段存储与段寄存器关系 43

2.4.4 8086/8088 I/O组织 43

2.5 Intel 80x86系列高档微处理器简介 44

2.5.1 80286微处理器 44

2.5.2 80386微处理器 45

2.5.3 80486微处理器 46

2.5.4 新一代微处理器Pentium 47

2.5.5 双核微处理器 48

习题2 50

第3章 8086/8088指令系统 51

3.1 8086/8088指令格式 51

3.2 8086/8088寻址方式 51

3.2.1 数据寻址方式 51

3.2.2 转移地址寻址方式 56

3.3 8086/8088指令系统 57

3.3.1 数据传送指令 57

3.3.2 算术运算指令 62

3.3.3 逻辑运算指令 67

3.3.4 控制转移类指令 70

3.3.5 串操作指令 76

3.3.6 处理器控制指令 80

习题3 81

第4章 汇编语言程序设计 84

4.1 8086汇编语言的语句 84

4.1.1 指令性语句 85

4.1.2 指示性语句 85

4.1.3 有关属性 86

4.2 8086汇编语言中常数、标号、变量及表达式 86

4.2.1 常数、标号和变量 86

4.2.2 符号定义伪指令语句 89

4.2.3 表达式 90

4.3 汇编语言源程序结构 92

4.3.1 汇编语言源程序的段定义 92

4.3.2 汇编语言的过程定义 95

4.3.3 标准程序返回方式 96

4.3.4 汇编结束语句END 97

4.3.5 汇编语言源程序结构 97

4.4 汇编语言程序设计 98

4.4.1 顺序程序 98

4.4.2 分支程序 100

4.4.3 循环程序 104

4.4.4 子程序 108

4.4.5 DOS系统功能调用 114

4.4.6 字符串处理程序 117

4.5 宏定义与宏调用 120

4.5.1 宏定义 120

4.5.2 宏调用与宏展开 121

4.5.3 宏指令与子程序的区别 124

4.6 汇编语言程序的上机过程 125

4.6.1 编辑、汇编与连接 125

4.6.2 汇编过程 126

习题4 128

第5章 PC系统总线 131

5.1 系统总线 131

5.1.1 概述 131

5.1.2 总线的分类 131

5.1.3 总线性能指标及总线接口电路 133

5.1.4 总线通信控制 134

5.1.5 总线管理 135

5.2 8086系统总线结构和时序 136

5.2.1 两种工作方式公用引脚定义 137

5.2.2 最小方式下引脚定义和系统总线结构 139

5.2.3 最大方式下引脚定义和系统总线结构 141

5.2.4 8086系统总线时序 143

5.3 ISA和EISA总线 147

5.3.1 ISA总线 147

5.3.2 EISA总线 149

5.3.3 使用EISA总线的PC 149

5.4 PCI总线 150

5.4.1 PCI总线特点与结构 150

5.4.2 PCI信号定义 152

5.4.3 PCI插槽和总线命令 154

5.4.4 PCI总线数据传输过程 155

5.4.5 PCI总线仲裁 156

5.4.6 PCI总线配置 156

5.5 USB总线 158

5.5.1 概述 158

5.5.2 USB系统组成 158

5.5.3 USB系统的接口信号和电气特性 159

5.5.4 USB数据流类型和传输类型 160

5.5.5 USB2.0的补充——OTG技术 161

5.6 PCI Express总线 162

5.6.1 概述 162

5.6.2 PCI Express总线技术特点 162

5.6.3 PCI Express总线的数据传输 163

习题5 164

第6章 存储器系统与结构 165

6.1 存储系统的组成 165

6.1.1 存储器分类 165

6.1.2 存储系统层次结构 168

6.2 主存储器的组织 169

6.2.1 主存储器的基本结构 169

6.2.2 主存储器的单元 169

6.2.3 主存储器的主要技术指标 170

6.3 随机存储器（RAM） 170

6.3.1 静态RAM 170

6.3.2 动态RAM 173

6.4 只读存储器（ROM） 176

6.4.1 掩模ROM 176

6.4.2 可编程存储器（PROM） 176

6.4.3 可擦除、可再编程存储器（EPROM） 177

6.4.4 Flash存储器 179

6.5 存储器接口技术 180

6.5.1 存储器芯片的扩展 180

6.5.2 存储芯片的地址和片选 183

6.5.3 PC系列机的存储器接口 185

6.5.4 存储器接口设计举例 188

6.6 高速缓冲存储器 190

6.6.1 概述 190

6.6.2 内部高速缓存 192

6.6.3 外部高速缓存 194

6.7 提高主存储器读／写的技术 196

6.7.1 SDRAM 196

6.7.2 DDR SDRAM 196

6.7.3 DDR2 SDRAM和DDR3 SDRAM 197

习题6 199

第7章 输入／输出系统 200

7.1 I/O接口技术概述 200

7.1.1 I/O接口 200

7.1.2 CPU与外设交换的信息 201

7.1.3 I/O接口的功能和基本结构 201

7.1.4 I/O端口的编址 203

7.1.5 I/O端口读／写技术 204

7.2 CPU与外设之间数据传送的方式 207

7.2.1 程序传送方式 207

7.2.2 程序中断控制方式 209

7.2.3 存储器直接存取方式（DMA） 210

7.3 中断系统 211

7.3.1 中断的基本概念 211

7.3.2 中断优先级和中断的嵌套 213

7.4 8086/8088中断系统 213

7.4.1 中断类型 213

7.4.2 中断向量表 215

7.4.3 8086/8088中断处理过程 216

7.4.4 中断服务程序的设计 218

7.5 可编程中断控制器Intel 8259A 219

7.5.1 8259A的功能 219

7.5.2 8259A的编程 221

7.5.3 8259A的工作方式 225

7.5.4 8259A应用举例 227

7.6 DMA传送和DMA控制器8237 228

7.6.1 DMA传送的基本原理 228

7.6.2 DMA控制器8237的结构和引脚 230

7.6.3 DMA的工作方式和时序 231

7.6.4 内部寄存器的功能及端口寻址 233

7.6.5 8237在系统中的应用 239

习题7 242

第8章 可编程接口芯片 244

8.1 可编程并行接口芯片8255A 244

8.1.1 并行接口的基本概念 244

8.1.2 8255A的引脚与结构 245

8.1.3 8255A的控制字 247

8.1.4 8255A工作方式 248

8.1.5 8255A应用 251

8.2 可编程定时器／计数器芯片8253/8254 253

8.2.1 8253的结构与功能 253

8.2.2 8253的编程 255

8.2.3 8253的工作方式 257

8.2.4 8254与8253的区别 264

8.2.5 8253应用 265

8.3 并行打印机接口 268

8.3.1 接口信号和操作过程 268

8.3.2 打印机与主机接口 269

8.3.3 打印机I/O程序设计 271

8.3.4 增强型并行端口EPP和扩展功能端口ECP 273

8.4 键盘接口 274

8.4.1 PC键盘及接口技术 274

8.4.2 键盘与主机之间的通信方式 275

8.4.3 键盘I/O程序设计 275

8.5 串行通信及可编程串行接口芯片8251A 276

8.5.1 串行通信的基本概念 276

8.5.2 串行通信接口及其标准 279

8.5.3 可编程串行接口芯片Intel 8251A 280

8.5.4 8251A初始化编程 285

8.5.5 RS—499及RS—423A、RS—422A标准 286

8.5.6 8251A应用举例 287

习题8 289

第9章 微处理器的技术发展 291

9.1 80286微处理器 291

9.1.1 16位微处理器的技术发展 291

9.1.2 80286的功能结构 292

9.1.3 80286的内部寄存器 294

9.2 Intel 80386微处理器 295

9.2.1 80386芯片简介 295

9.2.2 80386的功能结构 296

9.2.3 80386的内部寄存器 298

9.3 Intel80486微处理器 302

9.3.1 80486芯片简介 302

9.3.2 80486的功能结构 303

9.3.3 80486的内部寄存器 305

9.4 Intel Pentium微处理器 306

9.4.1 Pentium芯片简介 306

9.4.2 Pentium的内部功能结构 307

9.4.3 Pentium的内部寄存器 309

9.4.4 Pentium微处理器的新发展 310

9.5 32位微处理器的工作模式 315

9.5.1 实地址模式 315

9.5.2 保护虚地址模式 315

9.5.3 虚拟8086模式 316

习题9 317

第10章 高性能微型计算机技术概述 318

10.1 保护模式下的几项技术 318

10.1.1 超标量流水线技术 318

10.1.2 RISC与SIMD技术 319

10.1.3 MMX与SSE技术 320

10.2 保护模式下的存储管理技术 323

10.2.1 虚拟地址空间、线性地址空间和物理地址空间 324

10.2.2 分段管理 325

10.2.3 分页管理 332

10.2.4 虚拟存储器 336

10.3 保护模式下的多任务管理 336

10.3.1 系统段描述符、门描述符和任务状态段 337

10.3.2 任务内的段间转移 341

10.3.3 任务间的转移 342

10.4 保护模式下的保护技术 342

10.4.1 特权级和特权规则 343

1o.4.2 数据段和堆栈段的特权级保护 344

10.4.3 代码段的特权级保护 345

10.5 保护模式下的中断管理 347

10.5.1 中断及其类别 347

10.5.2 中断描述符表 349

10.5.3 中断或异常的转移过程 351

习题10 352

附录A 8086/8088指令系统表 354

参考文献 360