Z-80微电脑技术软体、硬体基础PDF电子书下载

目录 1

第一章　基本观念 1

1—1　电脑是什么？ 1

一、算术逻辑单元ALU 3

二、控制单元CU 3

三、记忆单元M 3

四、输入／输出单元I/O 3

1—2　电脑的品级 4

一、超级电脑 4

二、主型电脑 5

三、迷你电脑 5

1—3　电脑的数字系统 6

四、微电脑 6

1—4　几个基本名词定义 8

一、位元（BIT） 8

二、位元组（BYTE） 8

三、语长（Word） 9

四、字元（CHARACTERS） 10

1—5　电脑能做些什么？ 11

1—6　电脑指令 11

1—7 如何使用电脑：电脑程式规划 12

1—8　流程图 13

1—9　硬体、软体、韧体 16

一、硬体 17

三、韧体 19

二、软体 19

1—10　微处理机 20

1—11　微电脑 22

一、微电脑的硬体 22

1．中央处理单元CPU 23

2．记忆器 23

3．辅助记忆器 24

4．周边装置 24

二、微电脑的软体 24

1．启动程式 24

2．作业系统 25

3．系统程式 25

1—12　微电脑的系统巴士 26

一、资料巴士 27

二、位址巴士 28

三、控制巴士 29

1—13 三态巴士推动器 29

1—14 微处理机发展系统与微电脑系统 32

1—15　微电脑学习机 35

1—16 给初学者的一些建议 36

1—17　摘要 39

第二章 电脑资讯的表达 41

2—1 概说 41

第一部分：电脑内部资讯的表达 41

2—2　电脑程式的表示方法 42

2—3　数字资料的表示方法 43

一、二进制表示法 44

1．十进制数如何转换成二进制数？ 45

2．二进制资料的加法运算 46

3．带正负号的二进制数 48

4.1　补数 50

二、2　补数表示法 51

1.2　补数算术 56

三、BCD表示法 62

1．BCD算术 64

四、浮点表示法 65

2—4 文数资料表示法 67

一、表成二进制 69

二、表成八进制 69

第二部分：电脑外界资讯的表达 69

2—5 电脑外界资讯表达方式 69

三、表成十六进制 72

四、表成符号形式 73

2—6　数系之互换 73

一、十进制与八进制之互换 73

二、十进制与十六进制之互换 74

1．十进制数转换成十六进制数 74

2．十六进制数转换成十进制数 74

三、十六进制数与八进制数之互换 75

一、算术运算 76

1．二进制乘法 76

2—7　电脑算术 76

2．二进制除法 77

二、布林运算 78

1．及运算 78

2．或运算 79

3．互斥或运算 80

2—8　摘要 81

第三章 记忆器 83

3—1 记忆器种类及特性： 83

3—2 半导体记忆器 84

3—3　唯读记忆器 86

二、可规划式唯读记忆器PROM 92

一、罩式唯读记忆器ROM 92

三、可再规划式唯读记忆器EPROM 95

1．紫外光擦拭可规划唯读记忆器（U.V. EPROM） 95

2．电压擦拭可规划唯读记忆器（EAROM） 97

3—4 随机存取记忆器 101

一、静态RAM 101

1．静态RAM写入动作 102

2．静态RAM的读取动作 103

二、动态RAM 103

1．动态RAM的写入动作 105

2．动态RAM的读取动作 105

3．动态RAM的复新动作 105

3—5 记忆器定址 107

二、晶片选择 110

三、共用输入／输出接脚 110

一、资料写入 110

3—6 半导体记忆器工作速度之规格 112

一、读出周期时间tRC 113

二、存取时间tA 113

三、写入周期时间tWC 113

3—7 记忆器容量之扩展 116

一、仅增加字组长度，但记忆位置总数不变 116

二、仅增加总记忆位置，但字组长度不变 117

3—8 微电脑内部的记忆器 120

一、CPU内部的记忆器：暂存器 120

1．一般用途暂存器 120

二、CPU外的记忆器 122

2．特殊用途暂存器 122

3—9 微电脑记忆空间的分配 123

3—10 记忆分页 124

3—11 记忆器内资讯的种类 129

一、运算码 129

二、资料位元组 130

三、周边设备码 130

四、高次位址及低次位址位元组 130

五、移位量位元组 131

3—12　摘要 131

第四章 微电脑程式语言 133

4—1 概说 133

一、机器语言程式 134

4—2　机器语言 134

第一部分：低阶语言 134

二、用十六进制数码来代表机器码 136

三、十六进制载入程式 137

四、指令码的助忆符号 137

4—3　组合语言 138

4—4　组合语言的语法 139

一、运算码栏 140

二、运算元栏 140

1．有关数字撰写的规定 140

2．有关字母大写和小写的规定 141

3．有关数学式撰写的规定 142

三、标名栏 144

五、组合语言编译程式如何识别指令中的各栏 147

四、说明栏 147

4—5 组合语言编译程式 148

一、绝对定位组合语言编译程式 149

二、可重新定位组合语言编译程式 149

4—6 组合语言编译程式如何工作 150

4—7 组合语言编译程式中的虚指令 151

一　定义资料用的虚指令 151

1．DEFB 151

2．DEFW 152

3．DEFM 152

4．DEFT 153

二、预留贮存空间的虚指令——DEFS 153

四、表示程式终点的虚指令——END 154

三、指定程式起点的虚指令——ORG 154

1．EQU 155

2．DEFL 155

3．GLOBAL通用符号的宣告 155

五、符号定义用的虚指令 155

4．EXTERNAL——外来符号的宣告 156

六、条件组合虚指令——COND,ENDC 156

七、巨集虚指令——MACROS 156

4—8 组合语言编译程式的印出格式 157

4—9　组合语言的特色 159

第二部分：高阶语言 159

一、编译器 160

二、翻译器 160

4—10　高阶语言转换器 160

4—11 高阶语言的种类 161

4—12 高阶语言的优缺点 164

4—13　微电脑使用高阶语言的问题 164

4—14　摘要 165

第五章 微处理机的结构 167

5—1 概说 167

5—2　微处理机在微电脑中的角色 168

5—3 微处理机的三个主要功能区域 168

一、暂存器部分 169

二、算术逻辑单元 169

三、控制与时序部分 170

1．程式计数器PC 170

3．指令解码器ID 172

2．指令暂存器IR 172

5—4 典型微处理机的内部结构 173

5—5　控制单元 173

4．时序电路 173

5—6　算术逻辑运算单元 174

5—7 ALU所能执行的运算 175

一、单运算元时ALU的运算 175

二、双运算元时ALU的运算 176

三、移位与旋转 178

5—8　累加器 180

5—9　旗标 181

一、进位（或借位）旗标C 182

四、半进位旗标H或AC 185

二、溢位旗标V 185

三、正负号（符号）旗标S或N 185

五、极性旗标P 186

六、零值旗标Z 187

七、其他的状态位元 187

5—10 旗标内含的设置与清除 188

5—11　暂存器 188

一、一般用途暂存器 188

二、位址暂存器 190

1．堆叠指标SP 193

2．索引暂存器 193

一、堆叠原理 194

5—12　堆叠记忆器 194

二、堆叠的功用 195

三、硬体堆叠 198

四、软体堆叠 198

五、堆叠指标所指的位置 199

六、堆叠设计实例 201

1．EDU-80系统的堆叠 201

2．POP-80A系统的堆叠 201

5—13　指令周期 202

一、指令提取周期 202

二、指令执行周期 204

三、运算的同步与控制 206

四、机器周期 207

5—14 典型微处理机执行指令的情形 208

5—15 临界竞走问题 211

5—16　单一巴士结构 213

5—17 一个典型的例子Intel 8080A微处理机 215

一、暂存器部分 217

1．一般用途暂存器 217

2．特殊用途暂存器 217

二、算术运算及逻辑单元 219

三、旗标 219

四、控制及时序部分 219

1．时序 219

2．控制信号 221

5—18 摘要 224

6—2 Z-80微处理机简介 225

第六章 Z-80微处理机 225

6—1　概说 225

6—3 一般用途暂存器 228

6—4 特殊用途暂存器 232

一、程式计数器PC 232

二、堆叠指标SP 233

1．PUSH qq，指令 234

2．POP qq指令 236

三、索引暂存器IX,IY 238

四、中断向量暂存器I 241

五、动态记忆器内含复新暂存器R 243

6—6 旗标 244

6—5 算术及逻辑运算单元 244

一、正负号旗标S 245

二、零值旗标Z 246

三、进位旗标C 247

四、极性／溢位旗标P/V 252

五、半进位旗标“H”及加法／减法旗标N 254

6—7 控制单元 260

6—8 Z-80内部结构摘要 261

6—9 Z-80暂存器内含之检查及修改 263

一、EDU-80检查及修改CPU暂存器内含的方法 263

1．PC内含之检查 264

2．暂存器内含之检查 266

3．暂存器内含之更改或设定 269

二、POP-80A检查及修改CPU暂存器内含的方法 270

2．暂存器内含之检查与设置 272

1．PC内含之检查——按PC键 272

6—10　Z-80微电脑系统 275

一、典型结构 275

1．参考时序信号Ф 275

2．CPU 276

3．系统巴士 276

资料巴士 277

位址巴士 277

控制巴士 277

4．主记忆器 277

5．界面晶片 278

3．时序产生电路及CPU 280

4．输入及输出 280

二、设计实例——EDU-80微电脑学习机 280

2．辅助记忆器 280

1．主记忆器部分 280

6—11 其他8位元微处理机之比较 283

一、Intel 8085 283

二、Motorolar 6800 286

三、MOS Technology 6502 290

第七章 Z-80界面信号及指令之执行 295

7—1 概说 295

7—2 Z-80微处理机的界面信号 295

一、位址巴士 295

1．巴士使用申请？ 297

二、资料巴士 297

三、巴士之控制信号 297

2．巴士申请接受？ 298

四、记忆器读／写之控制信号 298

1．记忆器使用请求？ 298

2．资料读取？ 299

3．资料写入？ 299

4．动态记忆复新？ 299

五、输入／输出控制信号 300

1．输入／输出申请？ 300

1．机器周期？ 301

2．重置信号？ 301

六、CPU其他的控制信号 301

3．等候要求？ 302

4．停止？ 303

七、中断申请信号 303

1．可遮挡之中断申请？ 303

2．不可遮挡中断？ 303

八、时序信号及电源 304

1．时序信号Ф 304

2．电源接脚 304

7—3 Z-80电气规格 305

一、最大绝对规格 306

二、直流特性 306

一、微处理机时序信号的规格 307

7—4 Z-80时序信号及重置信号 307

二、时序信号产生电路 308

1．TTL时序产生电路 310

2．设计实例：POP-80A微电脑时序产生电路 310

3．CMOS时序产生电路 310

4．设计实例：EDU-80微电脑时序信号产生电路 313

三、时序信号的动作情形 318

7—5 重置信号产生电路 322

设计实例一：POP-80A重置信号产生电路 322

设计实例二：EDU-80重置信号产生电路 324

7—6　Z-80指令格式 326

一、单位元组指令 328

二、双位元组指令 332

三、叁位元组指令 333

四、肆位元组指令 335

7—7 Z-80执行指令之情形 336

一、Z-80的机器周期 336

二、指令运算码提取动作 338

三、WAIT状态 344

四、提取与执行重叠技巧 347

五、Z-80自记忆器读取资料之动作 352

六、Z-80将资料写入记忆器之动作 357

七、分支指令之执行 363

八、输入指令之执行 368

九、输出指令之执行 370

一、巴士使用申请／接受周期 372

7—8 Z-80CPU其他的时序周期 372

二、可遮挡中断申请／接受周期 374

三、不可遮挡中断申请周期 375

四、HALT状态的脱离方法 376

第八章　Z-80微处理机指令及其运算码的位元结构 379

8—1 概说 379

第一部分：一般微处理机的指令种类 380

8—2　资料传送 380

8—3　资料处理 381

8—4 测试及分支 382

一、测试指令 382

二、跳越指令 382

二、I/O图式输入／输出 384

8—5 输入／输出指令 384

一、记忆图式输入／输出 384

8—6　控制指令 385

第二部分：Z-80指令集简介 386

8—7　Z-80的资料传送指令 386

一、8位元及16位元传送指令 386

二、交换、区段转移及区段搜寻指令 390

8—8 Z-80的资料处理指令 391

一、算术与逻辑运算指令 392

二、移位及旋转指令 394

三、位元处理指令 396

一、跳越指令 397

8—9 Z-80的测试及分支指令 397

二、副程式叫用、返回及重始指令 399

8—10 Z-80的输入／输出指令 400

8—11 Z-80的CPU控制指令 402

第三部分：Z-80指令运算码位元的结构　 403

8—12 单位元组运算码的位元结构 404

一、运算码的b7b6=002 406

二、运算码的b7b6=012 408

三、运算码的b7b6=102 410

四、运算码的b7b6=112 413

8—13 双位元组运算码的位元结构 413

一、CB指令 413

二、ED指令 415

三、DD及FD 421

8—14 参位元组运算码的位元结构 424

8—15 摘要 426

第九章 指令定址型态 427

9—1 概说 427

第一部分；一般8位元微处理机的定址型态 428

9—2　隐含定址 428

9—3 立即定址 429

9—4　直接定址 431

一、绝对定址 433

二、短位址型的直接定址 434

9—5　间接定址 436

一、暂存器间接定址 437

二、记忆器间接定址 438

9—6　相关定址 439

9—7　索引定址 440

一、前索引定址 443

二、后索引定址 443

第二部分：Z-80指令的定址型态 444

9—8　Z-80的隐含定址 445

9—9 Z-80的立即定址 447

9—10　Z-80的扩张立即定址 448

一、16位元传送指令的扩张立即定址格式 448

二、分支指令的扩张立即定址格式 452

9—11　Z-80的暂存器定址 458

9—12 Z-80的暂存器间接定址 460

9—13 Z-80的扩张定址 465

9—14 Z-80的修正零页定址 471

9—15 Z-80的相关定址 473

9—16 Z-80的索引定址 478

9—17　Z-80的位元定址 488

一、暂存器／位元定址 490

二、暂存器间接／位元定址 491

三、索引／位元定址 492

9—18　摘要 493

附录A：ASCII码的英文缩写 494

附录B：8080与Z-80等值指令对照表 495

附录C：Z-80微处理机电气规格 496

附录D：Z-80指令全衔 502