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第一章 微型计算机系统组成及工作原理 9

1.1 计算机中的数值与编码系统 9

1.1.1 计算机中数值的编码 10

1.1.2 计算机中信息的编码表示 11

1.1.3 基本数据类型 13

1.1.4 计算机的基本结构 14

1.2 微型计算机基本工作原理 20

1.2.1 指令与程序概述 20

1.2.3 指令类别 20

1.2.3 指令与程序的执行 21

1.2.4 程序执行过程举例 22

1.3 微型计算机的基本功能与先进技术 24

1.3.1 顺序执行技术 24

1.3.2 微程序控制技术 25

1.3.3 流水线技术 25

1.3.4 高速缓冲存储器技术 26

1.3.5 虚拟存储器技术 26

1.3.6 乱序执行技术 27

1.3.7 CISC与RISC结构 27

1.4 现代微型计算机系统组成结构举例 28

1.4.1 现代微型计算机系统组成结构 29

1.4.2 微型计算机的硬件系统 33

1.4.3 微型计算机的操作系统——Windows操作系统 34

习题与思考题 37

第二章 微处理器与系统结构 40

2.1 微处理器的基本结构 40

2.1.1 算术逻辑单元ALU 40

2.1.2 控制与定时部件——控制器 41

2.1.3 总线与总线缓冲器 44

2.1.4 寄存器阵列 45

2.2 8086/8088微处理器 47

2.2.1 8086/8088CPU的功能结构 47

2.2.2 8086/8088CPU的寄存器结构 50

2.2.3 8086/8088CPU的引脚信号及功能 53

2.3 8086系统的组成 59

2.4 8086/8088的总线操作和时序 70

2.5 80X86/Pentium微处理器 75

2.5.1 80X86/Pentium特点与内部功能结构 75

2.5.2 Intel80486微处理器体系结构 85

习题与思考题 97

第三章 80X86寻址方式与指令系统 100

3.1 80X86寻址方式 100

3.2 80X86的指令格式 102

3.3 80X86指令系统 103

3.3.1 数据传送指令 105

3.3.2 算术运算指令 110

3.3.3 逻辑运算指令 117

3.3.4 控制转移指令 125

3.3.5 串操作指令 131

3.3.6 输入／输出指令 137

3.3.7 处理器控制指令 138

3.3.8 中断指令 140

3.3.9 指令前缀 141

3.4 80X86的指令扩充 142

3.4.1 80286指令扩充 142

3.4.2 80386扩充的指令 145

3.4.3 80486扩充的指令 146

习题与思考题 147

第四章 汇编语言及其程序设计 152

4.1 汇编语言 152

4.1.1 汇编语言程序的结构和语句行构成 152

4.1.2 常用伪指令 158

4.2 汇编语言程序设计 175

4.2.1 程序的基本结构形式 176

4.2.2 算术运算和逻辑运算程序 177

4.2.3 码制转换程序 180

4.2.4 表处理程序 184

4.2.5 串数据处理程序 186

4.3 子程序设计 188

4.3.1 主、子程序的参数传递 188

4.3.2 主、子程序的现场保护 189

4.3.3 子程序设计举例 189

4.4 汇编语言与高级语言的接口 192

4.4.1 C语言调用汇编语言过程的约定 192

4.4.2 DOS功能调用 193

4.5 汇编语言程序上机过程 201

习题与思考题 207

第五章 输入／输出接口 211

5.1 输入／输出接口概述 211

5.1.1 为什么要使用I/0接口 211

5.1.2 接口电路中的信息 211

5.1.3 接口的基本功能与基本结构 212

5.2 I/O端口的编址方式 213

5.2.1 存储器映像方式 214

5.2.2 独立I/O编址方式 214

5.2.3 80X86的I/O端口编址方式 214

5.3 I/O同步控制方式 214

5.3.1 程序查询式控制 215

5.3.2 中断式控制 219

5.3.3 直接存储器存取式控制 220

5.3.4 专用I/O处理器控制方式 222

5.4 总线握手 223

5.4.1 同步总线协定 223

5.4.2 异步总线协定 224

5.4.3 半同步总线协定 225

5.4.4 周期分裂式总线协定 225

5.5 总线接口标准 226

5.5.1 总线标准概述 226

5.5.2 ISA总线 228

5.5.3 EISA总线 231

5.5.4 PCI局部总线 235

5.5.5 USB总线 239

习题与思考题 242

第六章 半导体存储器、内存储器及其管理 243

6.1 概述 243

6.1.1 存储器体系的分级结构 243

6.1.2 存储器的分类及选用 245

6.1.3 存储器的技术指标 247

6.1.4 内存储器的基本结构 248

6.2 存储器芯片的选择 249

6.2.1 RAM和ROM的选用 249

6.2.2 RAM类型的选用 250

6.2.3 ROM类型的选用 250

6.3 只读存储器ROM 251

6.3.1 掩膜ROM 252

6.3.2 EPROM 253

6.3.3 电擦除可编程型只读存储器EEPROM 255

6.3.4 可编程只读存储器FLASH 256

6.4 静态存储器SRAM 263

6.4.1 SRAM的基本存储单元 263

6.4.2 SRAM的管脚信号与读写操作 264

6.4.3 SRAM的内部结构 264

6.4.4 多端口静态随机存储器Multi-SRAM 265

6.4.5 先进先出存储器FIFO 268

6.4.6 非挥发静态随机存储器NVSRAM 269

6.5 动态存储器DRAM 270

6.5.1 基本单元存储电路 270

6.5.2 简单动态随机访问存储器DRAM芯片举例 271

6.6 存储器系统的组织原理及接口的设计 275

6.6.1 存储器的接口信号及接口设计应考虑的问题 276

6.6.2 存储器结构的确定 277

6.6.3 存储器接口的设计 279

6.7 高速缓冲存储器 285

6.8 虚拟存储器 286

6.9 存储器工作方式及管理 288

6.9.1 虚拟存储管理机制 288

6.9.2 保护机制 291

6.9.3 虚拟8086方式与实地址方式的比较 291

习题与思考题 292

第七章 中断 295

7.1 中断概述 295

7.1.1 中断源 295

7.1.2 中断处理的全过程 296

7.1.3 外部中断源的管理 297

7.1.4 CPU响应外中断的条件 300

7.2 8086的中断系统 300

7.2.1 8086的中断源 300

7.2.2 中断类型码、中断向量表和中断向量 301

7.2.3 中断响应与处理 303

7.3 80386/80486的中断机制 304

7.3.1 80486的中断源 304

7.3.2 中断和异常的识别 305

7.3.3 80486中断和异常的处理 306

7.3.4 80486实模式下的中断 307

7.3.5 80486保护模式下的中断和异常 307

7.3.6 虚拟8086模式下的中断／异常 309

7.4 可编程中断控制器8259A 309

7.4.1 8259A的结构和功能 310

7.4.2 8259A的编程 312

7.4.3 8259A的工作方式 316

7.5 X86系列微机的硬中断控制逻辑 319

7.5.1 IBMPC/XT的中断控制电路 319

7.5.2 386/486微机的硬中断控制系统 321

7.6 中断调用 323

7.6.1 BIOS功能调用 323

7.6.2 DOS功能调用 328

习题与思考题 330

第八章 可编程通用接口芯片 332

8.1 接口芯片的功能与分类 332

8.2 并行I/O接口 334

8.2.1 8255A的基本性能 334

8.2.2 8255A的内部结构 334

8.2.3 8255A的引脚特性和外部连接 336

8.2.4 8255A的控制字 337

8.2.5 8255A的工作方式 339

8.2.6 8255A应用举例 346

8.3 可编程计数／定时器8253/8254 348

8.3.1 8253基本功能和工作原理 349

8.3.2 8253的内部结构 349

8.3.3 8253的引脚及读写操作选择 351

8.3.4 8253的控制字 352

8.3.5 8253的工作方式 353

8.3.6 8253应用举例 359

8.3.7 8254与8253的比较 366

8.4 串行通信接口 367

8.4.1 串行接口及串行通信协议 367

8.4.2 串行通信的物理标准 371

8.4.3 可编程串行异步通信8250 372

习题与思考题 382

第九章 微型计算机应用技术 384

9.1 单片机与嵌入式系统 384

9.1.1 微控制器 384

9.1.2 嵌入式系统 385

9.1.3 单片机的应用模式 387

9.1.4 单片机种类与供应状态 388

9.2 EDA与可编程ASIC设计技术 389

9.2.1 EDA概述 389

9.2.2 可编程ASIC设计技术 391

9.3 计算机通信与网络 392

9.3.1 计算机通信 392

9.3.2 计算机网络 393

9.4 微机在测控系统中的应用 396

9.4.1 计算机测控系统的一般结构 396

9.4.2 测控系统对计算机的要求 397

9.4.3 计算机测控系统的设计与开发 399

9.4.4 微机在开环控制系统中的应用 401

9.4.5 微机在闭环控制系统中的应用 404

附录1ASCII码 407

附录2调试程序DEBUG 408

附录38086指令对标志位的影响 409

附录480X86指令系统 410

参考文献 414