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第1章计算机系统概论 1

1.1计算机的发展 1

1.1.1电子数字计算机的发展 1

目录 1

1.1.2微型计算机的发展 3

1.2计算机的分类及应用 4

1.2.1计算机的分类 4

1.2.2微型机的分类 5

1.2.3计算机的应用 5

1.3计算机的基本构成 7

1.3.1计算机的基本硬件结构 7

1.3.2计算机软件系统 8

1.3.3计算机系统的层次结构 9

1.4.1微型计算机系统组成 11

1.4微型计算机的基本构成 11

1.4.2微型计算机的典型结构 12

1.4.3微型机的典型配置 13

1.4.4微型机的特点 15

1.5微型计算机的工作过程 16

1.5.1存储器的组织及工作过程 16

1.5.2微型机的工作过程 16

1.6计算机的性能指标 17

习题 18

第2章计算机中数据的表示 20

2.1计数制及其相互转换 20

2.1.1计数制 20

2.1.2计算机中常用的进位计数制 21

2.1.3不同进制数之间的转换 23

2.1.4二进制数的运算规则 25

2.2计算机中数值数据的表示 27

2.2.1机器数和真值 27

2.2.2无符号数的表示方法 28

2.2.3数的定点表示方法 28

2.2.4数的浮点表示方法 29

2.2.5二—十进制数字编码（BCD码） 29

2.3计算机中带符号数的表示 30

2.3.1原码 31

2.3.2反码 31

2.3.3补码 32

2.3.4变形补码 34

2.4.1字符的编码 35

2.4计算机非数值数据的编码 35

2.4.2汉字的编码 37

2.5数据校验码 38

2.5.1奇偶校验码 39

2.5.2交叉校验 39

2.5.3循环冗余校验码（CRC码） 40

习题 42

第3章运算方法与运算器 44

3.1算术逻辑运算的基本电路 44

3.1.1加法单元 44

3.1.2加法器 45

3.2定点加减运算的实现 47

3.3定点乘法运算的实现 49

3.3.1原码一位乘运算的实现 49

3.3.2补码一位乘运算的实现 52

3.4定点除法运算的实现 54

3.4.1原码一位除恢复余数法 54

3.4.2原码一位除不恢复余数法 56

3.5浮点运算 58

3.5.1浮点加减运算 58

3.5.2浮点乘除运算 59

3.6定点运算器 60

3.6.1运算器的基本结构 60

3.6.2运算器的组成 62

习题 63

第4章控制器 64

4.1控制器的功能和基本组成 64

4.1.1控制器的功能 64

4.1.2控制器的组成 65

4.1.3指令的执行过程 66

4.1.4控制器的控制方式 67

4.2微程序控制器 68

4.2.1微程序控制器的基本概念 68

4.2.2微程序控制器的组成及工作原理 69

4.2.3微程序控制的实现原理 70

4.3微程序设计技术 74

4.3.1微指令的编码方法 74

4.3.2微指令地址的形成 75

4.3.3微指令格式 77

4.3.4微程序控制存储器及操作 77

4.4组合逻辑控制器简介 78

习题 79

5.1.2 中央处理器（CPU）的组成 80

5.1.1 中央处理器（CPU）的功能 80

第5章Intel 80X86微处理器 80

5.1 中央处理器的功能和组成 80

5.2 8086的内部结构 81

5.2.1总线接口部件BIU(Bus Interface Unit) 82

5.2.2执行部件EU(Execution Unit) 84

5.2.3 BIU和EU的动作管理 86

5.3 8086的引脚信号和工作模式 87

5.3.1最大模式和最小模式的概念 87

5.3.2 8086的引脚信号和功能 87

5.3.3最小模式 89

5.3.4最大模式 92

5.3.5系统的复位和启动操作 94

5.4.1时钟周期、指令周期和总线周期 95

5.4 8086 CPU的操作时序 95

5.4.2最小模式下的总线读周期 96

5.4.3最小模式下的总线写周期 97

5.4.4最大模式下的总线读周期 98

5.4.5最大模式下的总线写周期 99

5.4.6总线空操作 100

5.4.7最小模式下的总线保持 100

5.4.8最大模式下的总线请求／允许 101

5.5 80286微处理器 101

5.5.1 80286的组成 102

5.5.2 80286引脚功能 104

5.6 80386微处理器 106

5.6.1 80386的组成 106

5.6.2 80386的引脚功能 109

5.7 80486微处理器 111

5.7.1 80486的组成 112

5.7.2 80486的引脚功能说明 112

5.8 Pentium微处理器 114

5.8.1 Pentium的结构 114

5.8.2 Pentium的内部寄存器 115

5.8.3 Pentium的工作模式 115

习题 116

第6章存储系统 117

6.1存储系统概述 117

6.1.1存储器的分类 117

6.1.2存储系统的层次结构 119

6.1.3存储器的基本组成 120

6.2半导体静态随机存储器 121

6.2.1静态存储器的工作原理 121

6.2.2静态RAM结构 122

6.2.3静态RAM实例 125

6.2.4 RAM与CPU的连接 126

6.3半导体动态随机存储器 130

6.3.1动态RAM的工作原理 130

6.3.2动态RAM实例 132

6.3.3动态存储器与CPU的连接 133

6.3.4动态RAM控制器及其应用 134

6.4存储器的工作时序 136

6.4.1存储器对读／写周期的时序要求 136

6.4.2 8086对存储器的读写时序 137

6.5.1掩膜型ROM(Read Only Memory) 138

6.5只读存储器（ROM） 138

6.5.2 可编程ROM——PROM(Programmable ROM) 140

6.5.3 可擦除可编程ROM——EPROM(Erasable PROM) 140

6.5.4电可擦除可编程ROM—E2PROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 142

习题 143

第7章80X86的寻址方式和指令系统 145

7.1概述 145

7.1.1指令及指令系统概念 145

7.1.2机器指令和汇编指令格式 145

7.2 8086的寻址方式 151

7.2.1立即寻址（ImmediateAddressing） 151

7.2.2直接寻址（Direct Addressing） 151

7.2.5寄存器相对寻址（Register Relative Addressing） 152

7.2.4寄存器间接寻址（Register Indirect Addressing） 152

7.2.3寄存器寻址（RegisteiAddressing） 152

7.2.6基址变址寻址（Based Indexed Addressing） 153

7.2.7相对基址变址寻址（Relative Based Indexed Addressing） 153

7.2.8程序转移寻址 153

7.3 8086指令系统 154

7.3.1传送类指令 154

7.3.2算术运算类指令 156

7.3.3位处理类指令 157

7.3.4串处理指令 158

7.3.5程序控制转移类指令 159

7.3.6处理器控制类指令 160

7.4 80486新增指令 161

习题 163

8.1.1接口基本概念 165

8.1接口电路概述 165

第8章输入输出系统及接口 165

8.1.2接口电路的功能 166

8.1.3接口信号 167

8.2输入输出端口 168

8.2.1输入输出端口的概念 168

8.2.2输入输出端口的编址方式 169

8.2.3输入输出端口的地址译码 170

8.2.4 8086 I/O端口的指令操作 172

8.3输入输出的数据传送方式 173

8.3.1程序直接控制传送方式 173

8.3.2中断传送方式 178

8.3.3 DMA（直接存储器存取）方式 179

8.3.4 I/O处理器方式 180

习题 182

第9章中断系统及DMA系统 183

9.1中断的概念 183

9.1.1中断的基本概念 183

9.1.2中断源类型 185

9.1.3中断优先排队（优先权） 186

9.2中断响应和中断处理 189

9.2.1中断响应 189

9.2.2中断处理 191

9.2.3中断控制逻辑 195

9.3 8086中断系统 196

9.3.1 8086的中断分类 197

9.3.2中断向量和中断向量表 198

9.3.3 8086硬件中断的响应时序 199

9.3.4软件中断 201

9.4.1 DMA传送原理 202

9.4直接存储器存取方式（DMA方式） 202

9.4.2 DMA接口 203

9.4.3 DMA控制器功能 204

9.4.4 DMA操作的基本方法 204

9.4.5 DMA的数据传送方式 205

9.4.6 DMA控制传送过程 206

习题 207

第10章串、并行通信及接口电路 209

10.1通信的概念 209

10.1.1通信的一般概念 209

10.1.2并行通信 209

10.1.3串行通信 211

10.2.1 8255A的内部结构 215

10.2可编程并行通信接口8255A 215

10.2.2 8255A的芯片引脚信号 216

10.2.3 8255A的控制字 217

10.2.4 8255A的工作方式 220

10.2.5 8255A的应用举例 225

10.3串行通信和串行接口 228

10.3.1串行通信接口电路的功能 228

10.3.2串行通信接口电路的结构 230

10.4计数器／定时器 231

10.4.1计数器／定时器概述 231

10.4.2 可编程计数器／定时器8253 232

习题 241

附录A 8086/8088指令系统查阅表 244

附录B指令对标志位的影响 253