微机原理与接口技术 基本原理、实用技术和基于FPGA的SOC技术PDF电子书下载

第1章 微型计算机概述 1

1.1 微型计算机发展概况 1

1.2 微型计算机系统的组成 2

1.2.1 微处理器、微型计算机与微型计算机系统间的关系 2

1.2.2 微机系统基本结构 3

1.2.3 微机硬件系统的典型配置 4

1.2.4 微机软件系统 5

1.2.5 微型计算机的性能指标 6

1.3 微型计算机的特点及应用领域 7

习题 8

第2章 80×86微处理器 9

2.1 8086/8088微处理器 9

2.1.1 8086/8088的内部结构和工作特性 9

2.1.2 8086/8088的内部寄存器 12

2.2 8086/8088 CPU的引脚信号 15

2.2.1 8086/8088 CPU的总线周期基本概念 16

2.2.2 8086/8088的地址总线和数据总线 17

2.2.3 8086/8088的控制总线和基本信号线 17

2.3 8086/8088总线接口器件和基本配置电路 20

2.3.1 地址锁存器与双向三态驱动器 21

2.3.2 总线控制器8288 22

2.4 8086/8088 CPU的总线工作时序 23

2.5 8086/8088系统存储器和I/O组织 25

2.6 80×86系列高性能微处理器 28

2.6.1 80186/80188微处理器 28

2.6.2 80286微处理器 28

2.6.3 80386微处理器 30

2.6.4 80486微处理器 33

2.7 奔腾系列微处理器简介 34

2.7.1 Pentium微处理器的特点 34

2.7.2 Pentium系列微处理器 36

2.7.3 Pentium的工作模式 37

2.7.4 酷睿（Core）系列微处理器 39

2.8 IBM PC/XT微型计算机系统结构 40

2.9 8088 IP软核 41

2.9.1 引言 42

2.9.2 基于8088 IP软核的系统设计特点 43

2.9.3 8088 IP的引脚信号 44

习题 45

第3章 8086/8088 CPU的指令系统 47

3.1 8086/8088 CPU指令格式 47

3.2 8086/8088 CPU指令的寻址方式 49

3.2.1 立即寻址 49

3.2.2 寄存器寻址 50

3.2.3 存储器寻址 50

3.2.4 端口寻址 54

3.3 DEBUG的使用方法及示例 54

3.3.1 DEBUG使用方法 54

3.3.2 DEBUG使用示例 57

3.4 指令系统 58

3.4.1 数据传送指令 59

3.4.2 算术运算指令 63

3.4.3 逻辑运算指令 72

3.4.4 移位指令 73

3.4.5 串操作指令 75

3.4.6 控制转移指令 80

3.4.7 处理器控制指令 88

习题 89

第4章 汇编语言程序设计 92

4.1 汇编语言类型与格式 92

4.1.1 程序设计语言类型 92

4.1.2 汇编语句 93

4.1.3 汇编语句基本格式 94

4.2 汇编语言的基本语法 95

4.2.1 常数 95

4.2.2 数字与文字字符 95

4.2.3 标识符 96

4.2.4 变量 96

4.2.5 变量和复制操作符定义语句 96

4.2.6 表达式 97

4.2.7 一般运算符 98

4.2.8 数值返回运算符 100

4.2.9 合成运算符 101

4.2.10 SHORT运算符 102

4.3 汇编程序结构形式 102

4.3.1 简化段定义格式的汇编程序结构 103

4.3.2 简化段定义伪指令 103

4.3.3 完整段定义格式的汇编程序结构 106

4.3.4 完整段定义伪指令 107

4.4 DOS和BIOS功能调用 109

4.4.1 DOS系统功能调用 110

4.4.2 BIOS功能调用 111

4.5 汇编语言程序设计 112

4.5.1 顺序结构程序设计 112

4.5.2 分支结构程序设计 113

4.5.3 循环结构程序设计 115

4.5.4 子程序设计 118

4.6 宏指令 123

习题 124

第5章 存储器 127

5.1 存储器的分类和性能指标 127

5.1.1 存储器分类方法 127

5.1.2 存储器的性能指标 129

5.2 半导体存储器 130

5.2.1 只读存储器ROM 130

5.2.2 随机存取存储器RAM 132

5.2.3 新型的DRAM 137

5.3 存储器容量扩展 139

5.3.1 存储器片选控制方法 139

5.3.2 存储芯片的扩展 141

5.3.3 存储器系统建立举例 143

5.3.4 IBM PC/XT的存储器子系统 143

5.3.5 微机存储器层次结构 145

5.3.6 Cache工作原理 146

5.4 FPGA中的嵌入式存储器 148

5.5 基于8088 IP最简SOC构建与测试 149

5.5.1 建立工作库文件夹和存盘原理图空文件 149

5.5.2 创建工程 150

5.5.3 全程编译 156

5.5.4 时序仿真 156

5.5.5 分析时序仿真结果 158

5.5.6 引脚锁定 159

5.5.7 编译文件下载 160

5.5.8 USB-Blaster驱动程序安装方法 161

5.5.9 8088系统主存在线读写与软件调试 161

习题 163

实验 基于8088软核的SOC最简电路系统创建和测试 164

第6章 输入／输出接口技术 165

6.1 概述 165

6.1.1 接口电路的基本功能 165

6.1.2 典型的I/O接口结构 167

6.1.3 I/O端口的寻址方法 169

6.1.4 PC/XT微机I/O端口地址分配 170

6.2 CPU与外设之间的信息传送方式 171

6.2.1 程序控制方式 171

6.2.2 中断控制I/O方式 175

6.2.3 直接存储器存取方式 179

6.3 微型计算机总线 181

6.3.1 总线基本概念 181

6.3.2 IBM PC总线 183

6.3.3 ISA总线 184

6.3.4 EISA总线 184

6.3.5 VESA总线 185

6.3.6 PCI总线 185

6.3.7 AGP总线 186

6.4 8088 SOC微机系统基本输入／输出电路设计 187

6.4.1 含简单接口电路的8088 SOC系统的构建 187

6.4.2 时序仿真与硬件系统测试 188

6.5 In-System Sources and Probes Editor使用方法 189

习题 192

实验 8088 SOC系统的基本输入／输出电路设计及软硬件测试 193

第7章 并行控制接口技术 195

7.1 8255A的结构与工作原理 195

7.1.1 8255A的内部结构 195

7.1.2 8255A的外部引脚 196

7.1.3 8255A的工作方式 197

7.1.4 控制字设置方法 201

7.2 8255A应用举例 202

7.3 含8255软核的SOC构建与测试 205

7.3.1 含有8255 IP的8088 SOC系统的构建 206

7.3.2 软件设计与系统时序仿真 207

7.3.3 实用程序设计与硬件系统测试实例 209

习题 210

实验 8088 SOC系统的8255核的基本应用 211

第8章 定时／计数接口技术 212

8.1 8254的结构及其接口技术 212

8.1.1 8254的内部结构与工作原理 212

8.1.2 8254的引脚信号 214

8.1.3 8254芯片控制字与初始化编程 215

8.1.4 8254的工作方式 216

8.2 8254初始化及其应用实例 222

8.3 SOC微机系统中8254IP的应用 225

习题 228

实验 229

8-1 8254核基本时序性能仿真与硬件实测 229

8-2 多功能秒表设计 229

8-3 简易电子琴设计 229

8-4 四相步进电机控制信号发生器设计 230

第9章 中断系统及其接口技术 231

9.1 中断概念与中断机制 231

9.1.1 中断原理与中断源 231

9.1.2 中断系统的功能 232

9.1.3 中断操作过程 234

9.2 8086/8088微机中断系统 236

9.2.1 外部中断和内部中断 236

9.2.2 中断向量及其生成方法 238

9.2.3 8086/8088 CPU响应中断的过程 240