微型计算机硬件技术教程 原理·汇编·接口及体系结构PDF电子书下载

编者的话 1

前言 1

第1章　微型计算机概论 1

1.1　计算机中数制及编码方法 1

1.1.1　数制 1

目录 1

1.1.2　数制的转换 2

1.1.3　编码方法 4

1.1.4　基本数据类型 6

1.2　微型计算机的发展 7

1.3　微处理器、微型计算机和微型计算机系统 10

1.3.1　微处理器（CPU） 11

1.3.2　存储器 12

1.3.3　总线 12

1.4.1　科学计算 13

1.4.2　信息处理和事物管理 13

1.4　微型计算机的应用 13

1.3.4　I/O设备与I/O接口 13

1.4.3　CAD/CAM 14

1.4.4　工业过程控制和智能化仪器 14

1.4.5　家用电器和民用产品控制 15

1.4.6　网络与通信 15

1.4.7　娱乐与教育 16

1.5　习题 16

第2章　微处理器 18

2.1 Irtel 8086/8088 18

2.1.1 Intel 8086/8088的功能结构 18

2.1.2 Intel 8086/8088寄存器 19

2.1.3 Intel 8086/8088系统中的存储器组织 22

2.1.4 Intel 8086/8088引脚功能 23

2.1.5 Intel 8086/8088的两种基本组态形式 27

2.1.7 Intel 8086/8088的总线时序 29

2.1.6 指令周期、总线周期和时钟周期 29

2.2 高档微处理器 33

2.2.1 Intel 80286、80386、80486微处理器 33

2.2.2 Intel 80387协处理器 38

2.2.3 Pentium系列微处理器 38

2.3 高档微处理器的基本功能与新技术 41

2.3.1 高档微处理器的寄存器阵列 41

2.3.2 高档微处理器的操作模式 47

2.3.3 存储器管理技术 48

2.3.4 多媒体MMX和3DNOW技术 55

2.4 习题 56

第3章 微型计算机指令系统 58

3.1 机器指令和汇编指令 58

3.1.1 机器指令 58

3.2.2 直接寻址 60

3.2.1 立即数寻址 60

3.2 寻址方式 60

3.1.2 汇编指令 60

3.2.3 寄存器寻址 61

3.2.4 寄存器间接寻址 61

3.2.5 基址寻址 61

3.2.6 变址寻址 62

3.2.7 基址变址寻址 62

3.2.10 I/O端口寻址 63

3.2.9 转移寻址 63

3.2.8 串操作寻址 63

3.2.11 比例变址寻址 64

3.2.12 基址加比例变址寻址 64

3.2.13 带有位移量的基址加比例变址寻址 64

3.3 8086/8088指令系统 64

3.3.1 概述 64

3.3.2 传送类指令 65

3.3.3 算术运算类指令 66

3.3.4 逻辑运算与移位指令 68

3.3.5 串操作类指令 69

3.3.6 控制转移类指令 70

3.3.7 处理器控制指令 73

3.4 80386扩充与增加的指令 74

3.4.1 80386扩充功能的指令 74

3.4.2 80386新增加的指令 76

3.5 Pentium新增指令 77

3.5.1 Pentium专用指令 77

3.5.2 Pentium控制指令 78

3.6 习题 78

第4章 汇编语言程序设计 80

4.1 汇编语言程序基础 80

4.1.1　汇编语言语句的类型及格式 80

4.1.2　汇编语言数据 81

4.1.3　数据定义伪指令 82

4.1.4　符号定义伪指令 83

4.1.5　表达式与运算符 84

4.1.6　段定义伪指令 87

4.1.7　过程定义伪指令 90

4.1.8　模块定义伪指令 91

4.1.9　汇编程序的开发 93

4.2　汇编语言程序设计方法 94

4.2.1　概述 94

4.2.2　顺序程序设计 95

4.2.3　分支程序设计 97

4.2.4　循环程序设计 101

4.2.5　子程序设计 105

4.3　高级宏汇编语言 108

4.3.1　宏汇编 108

4.3.2　重复汇编 111

4.3.3　条件汇编 112

4.3.4　结构与记录 114

4.4.1　DOS功能的使用 117

4.4　DOS和BIOS中断 117

4.4.2　BIOS功能的使用 121

4.5　汇编语言与高级语言的混合编程 126

4.5.1　概述 126

4.5.2　嵌入汇编方式 126

4.5.3　模块连接方式 128

4.6　习题 130

第5章　存储器及接口 132

5.1　半导体存储器概述 132

5.1.1　半导体存储器的分类 132

5.1.2　半导体存储芯片的一般结构 134

5.1.3　半导体存储器的主要技术指标 134

5.1.4　PC机主存储器性能介绍 135

5.2　半导体存储器与CPU的接口 136

5.2.1　存储芯片信号线的处理 136

5.2.2　存储芯片与CPU的配合 137

5.2.3　8088/80188（8位）与存储器的接口 138

5.2.4　8086、80186、80286和80386SX（16位）与存储器的接口 139

5.2.5　80386DX和80486（32位）与存储器的接口 141

5.2.6　Pentium、Pentium Pro和PentiumⅡ（64位）与存储器的接口 144

5.3 Cache存储器 147

5.3.1 Cache存储器原理 147

5.3.2 Cache存储器组织 149

5.3.3 多层次Cache存储器 149

5.4 虚拟存储器 150

5.5 习题 151

第6章 基本I/O接口 152

6.1 I/O接口概述 152

6.1.1 I/O指令 152

6.1.2 I/O接口功能 154

6.2 存储器映像I/O及隔离式I/O 154

6.2.1 存储器映像式接口编址方式 154

6.2.2 隔离式I/O接口编址方式 155

6.2.3 PC机I/O接口地址分配 156

6.3 存储器及I/O接口地址译码方法 156

6.3.1 门电路译码法 156

6.3.2 译码器译码法 156

6.3.3 比较器译码法 157

6.3.4 通用逻辑阵列GAL译码法 158

6.3.5 地址译码的应用 160

6.4 可编程并行接口——8255A 160

6.4.1 8255A的内部结构及引脚 161

6.4.2 8255A的三种工作方式 162

6.4.3 8255A的方式控制字 166

6.4.4 8255A的应用 167

6.5 可编程计数器／定时器——8253-5 169

6.5.1 8253-5的基本功能 169

6.5.2 8253-5的内部结构及引脚 169

6.5.3 8253-5的工作方式 171

6.5.4 8253-5的控制字 176

6.5.5 8253-5的应用 177

6.6 可编程串行接口——8251A 179

6.6.1 8251A的基本性能 180

6.6.2 8251A的内部结构及引脚 180

6.6.3 8251A的控制字 183

6.6.4 8251A的初始化 185

6.6.5 8251A的应用 186

6.7 习题 188

第7章 中断 190

7.1 中断的基本概念 190

7.1.1 中断的类型 190

7.1.2 中断矢量表及中断控制 192

7.1.3 中断指令 194

7.1.4 中断与异常的优先级 195

7.1.5 中断响应 197

7.2.1 8259A的结构及功能 201

7.2 可编程中断控制器——8259A 201

7.2.2 8259A的引脚 202

7.2.3 8259A的工作方式 203

7.2.4 8259A的编程 205

7.2.5 8259A的应用举例 211

7.3 习题 214

第8章 DMA及外存储设备 215

8.1 DMA的基本原理 215

8.2 DMA占用总线的方式 215

8.3 DMA控制器——8237A 218

8.3.1 8237A的内部构成框图 218

8.3.2 8237A的引脚 220

8.3.3 8237A的内部寄存器及编程控制字 221

8.3.4 8237A的传送时序 226

8.3.5 8237A在IBM PC/XT上的应用 227

8.4.1 硬磁盘存储器 230

8.4 磁盘、光盘存储器系统 230

8.4.2 软磁盘驱动器 233

8.4.3 光盘存储器 236

8.5 可移动硬盘 239

8.6 习题 240

第9章 总线接口技术 241

9.1 ISA总线 241

9.1.1 8位ISA总线 241

9.1.2 16位ISA总线 244

9.2 扩展的ISA（EISA）总线和VESA总线 247

9.2.1 EISA总线引脚说明 247

9.2.2 EISA总线应用举例 249

9.2.3 VESA局部总线 251

9.3 外部设备互连（PCI）总线 251

9.3.1 PCI总线概述 252

9.3.2 PCI总线接口信号 255

9.4.1 RS-232-C总线标准 260

9.4 串行标准总线RS-232-C 260

9.4.2 RS-232-C的应用 263

9.5 通用串行总线USB 265

9.5.1 USB总线规范 265

9.5.2 USB总线体系结构 268

9.5.3 USB总线的应用 274

9.6 习题 275

第10章 人机交互接口技术 276

10.1 键盘接口技术 276

10.1.1 矩阵键盘接口技术 276

10.1.2 矩阵键盘程序设计 277

10.2 鼠标器接口技术 280

10.2.1 鼠标器的分类 280

10.2.2 鼠标器的工作原理 282

10.3 CRT显示接口技术 283

10.3.1 CRT显示器的工作原理 284

10.3.2 字符显示原理 285

10.3.3 图形及汉字显示原理 287

10.4 打印机接口技术 288

10.4.1 打印机的分类 289

10.4.2 并行打印机接口标准Centronics及其应用 290

10.4.3 喷墨式打印机 293

10.4.4 激光打印机 295

10.5 扫描仪接口技术 298

10.5.1 扫描仪的分类 299

10.5.2 扫描仪的工作原理 302

10.6 数码相机接口技术 303

10.6.1 数码相机的特点 304

10.6.2 数码相机的工作原理 304

10.6.3 数码相机的图像处理 308

10.7 习题 308

11.1.1　多路开关 310

11.1 多路开关及采样／保持器 310

第11章 模拟量输入／输出通道接口技术 310

11.1.2　采样／保持器 312

11.2　模拟量输出通道接口技术（D/A） 313

11.2.1　D/A转换原理 314

11.2.2　8位D/A转换器——DAC0832 314

11.2.3　D/A转换器的输出方式 316

11.2.4　8位D/A转换器接口技术 317

11.3　模拟量输入通道接口技术（A/D） 318

11.3.1　A/D转换原理 318

11.3.2　8位A/D转换器——ADC0808/0809 319

11.3.3　8位A/D转换器接口技术 320

11.4　模拟量I/O通道的结构形式 322

11.4.1　模拟量输入通道的结构形式 322

11.4.2　模拟量输出通道的结构形式 323

11.5　习题 324

12.2 微型机的基本体系结构 327

12.1.1　芯片组的功能 327

第12章　芯片组性能特点与微型机体系结构 327

12.1　芯片组的性能特点 327

12.1.2　芯片组的厂商 328

12.1.3　Intel公司典型芯片组介绍 328

12.2.1　8088PC/XT机的基本体系结构 337

12.2.2　80286PC/AT总线的微型机体系结构 339

12.2.3　80386/80486微型机的体系结构 340

12.2.4　80486EISA总线微型机体系结构 342

12.2.5　Pentium微型机的体系结构 342

12.2.6　PentiumⅡ微型机的体系结构 344

12.2.7　中心结构的Pentium Ⅲ微型机的体系结构 345

12.2.8　Pentium4微型机的体系结构 346

12.3　习题 347

附录　逻辑符号对照表 348

参考文献 349