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第1章　微型计算机基础知识 1

1.1　计算机和微处理器发展概述 1

1.1.1　机械计算器时代 1

1.1.2　电子时代 1

1.1.3　微处理器发明之前的技术准备 2

1.1.4　微处理器时代 3

1.2　常用数制与编码表示方法 6

1.2.1　计算机中常用的数制 6

1.2.2　计算机中信息的编码表示 8

1.3　微型计算机中的数据的表示方法 12

1.3.1　常用数据类型 12

1.3.2　数学协处理器的数据格式 25

1.4　计算机的基本结构及其整机工作原理 28

1.4.1　简化计算机的基本结构 28

1.4.2　计算机的整机工作原理 33

习题与思考题 37

第2章　微型计算机组成及微处理器功能结构 38

2.1　微型计算机的组成及工作原理 38

2.1.1　微处理器 38

2.1.2　存储器 38

2.1.3　输入／输出设备及其接口电路 39

2.1.4　总线 39

2.2　8086/8088及80286微处理器 40

2.2.1　8086/8088 CPU的功能结构 40

2.2.2　80286 CPU的功能结构 46

2.2.3　8086/8088的存储器组织及其寻址 48

2.2.4　8086/8088的I/O地址空间 52

2.3　80386/80486 CPU的功能结构 53

2.3.1　80386微处理器的功能结构 53

2.3.2　80486微处理器的功能结构 62

2.4　Pentium级CPU的功能结构 65

2.4.1　Pentium处理器 65

2.4.2　Pentium Pro处理器 66

2.4.3　Pentium MMX处理器 66

2.4.4　Pentium Ⅱ处理器 66

2.4.5　Celeron赛扬处理器 66

2.4.6　Pentium Ⅲ处理器 66

2.4.7　Xeon（至强）处理器 66

2.4.8　Pentium 4处理器 66

2.5　精简指令集与复杂指令集计算机 67

2.5.1　CISC体系 67

2.5.2　RISC体系 67

2.5.3　CISC体系与RISC体系的比较 67

2.5.4　EPIC体系与X86处理器的发展 67

2.6　哈佛结构微处理器简介 68

2.7　嵌入式微处理器简介 68

2.7.1　嵌入式系统 68

2.7.2　嵌入式系统的微处理器 68

习题与思考题 69

第3章　80X86寻址方式和指令系统 70

3.1 概述 70

3.2　80X86的寻址方式 70

3.2.1　数据的寻址方式 70

3.2.2　程序转移地址寻址方式 77

3.3　指令格式 80

3.3.1　助记符指令格式 80

3.3.2　指令编码格式 81

3.4　80X86指令系统 83

3.4.1　数据传送类指令 84

3.4.2　算术运算类指令 93

3.4.3　逻辑运算和移位类指令 103

3.4.4　位操作指令 107

3.4.5　串操作指令 108

3.4.6　控制转移类指令 112

3.4.7　处理器控制指令 117

3.4.8　高级语言类指令 118

习题与思考题 118

第4章　汇编语言程序设计 122

4.1　计算机程序设计语言的发展 122

4.2　汇编语言语法 123

4.2.1　汇编语言语句格式 125

4.2.2　汇编语言语句的数据项 125

4.2.3　伪指令 130

4.2.4　宏指令及其使用 136

4.3　实模式下的汇编语言程序设计 140

4.3.1　顺序程序设计 143

4.3.2　分支程序设计 145

4.3.3　循环程序设计 148

4.3.4　子程序设计 152

4.3.5　多模块程序设计 170

4.4　汇编程序及上机过程 177

4.4.1　汇编语言源程序的汇编、连接和装入运行 177

4.4.2　汇编程序对源程序的汇编过程 178

4.4.3　汇编语言和PC-DOS的接口 180

4.5　DOS及BIOS功能调用 181

4.5.1　DOS中断及功能调用 182

4.5.2　BIOS中断及功能调用 189

4.6　汇编语言与高级语言的混合编程 191

习题与思考题 195

第5章　80X86微处理器引脚功能与总线时序 197

5.1　8086/8088 CPU的引脚功能 197

5.1.1　8086/8088 CPU共用引脚功能 198

5.1.2　最小模式下引脚信号的功能 200

5.1.3　最大模式下引脚信号的功能 202

5.1.4　8086/8088最小模式和最大模式系统的基本配置 203

5.2　8086/8088系统的总线时序 208

5.2.1　系统的复位时序及典型的总线周期时序 208

5.2.2　最小模式系统的总线周期时序 211

5.2.3　最大模式系统的总线周期时序 215

5.3　80386/80486 CPU的引脚信号功能及其系统总线时序 218

5.3.1　80386引脚信号及其系统总线时序 218

5.3.2　80486引脚信号及其系统总线时序 221

习题与思考题 233

第6章　半导体存储器及接口 234

6.1　存储器的分类和主要性能指标 234

6.1.1　存储器的分类 234

6.1.2　内存储器的性能指标 236

6.2　半导体存储器件 236

6.2.1　只读存储器（ROM） 236

6.2.2　静态随机存取存储器（SRAM） 239

6.3　SRAM、ROM与 CPU的连接 241

6.3.1　地址译码 242

6.3.2　8088、80188（8位）存储器接口 244

6.3.3　8086、80186、80286和80386 SX CPU（16位）存储器接口 246

6.3.4　80386 DX和80486（32位）的存储器接口 248

6.3.5　Pentium～Pentium 4（64位）的存储器接口 251

6.4　动态随机存取存储器（DRAM） 254

6.4.1　DRAM的基本存储单元及其工作原理 254

6.4.2　简单DRAM芯片举例 255

6.4.3　动态RAM的连接与再生 256

6.4.4　内存条简介 258

6.5　高速缓冲存储器（cache） 263

6.5.1　概述 263

6.5.2　高速缓冲存储器的组成和结构 264

6.5.3　cache的地址映像功能 267

6.5.4　cache内容的替换 271

习题与思考题 271

第7章　存储器管理 273

7.1 实方式下的存储器管理 273

7.1.1　存储器的分段结构 273

7.1.2　物理地址的形成 274

7.2　保护方式下的存储器管理 275

7.2.1　存储器的分段管理 275

7.2.2　存储器的分页管理 284

7.2.3　小结 288

7.3　保护及任务切换 289

7.3.1　不同任务间的保护 289

7.3.2　段级别保护 290

7.3.3　数据访问 294

7.3.4　控制转移 294

7.3.5　页级别保护 299

7.3.6　任务切换 301

7.3.7　对特权级敏感的指令 306

7.4　虚拟的8086方式 308

7.5　80486及Pentium处理器存储器管理的新增功能 308

7.5.1　80486处理器存储器管理的新增功能 308

7.5.2　Pentium处理器存储器管理的新增功能 309

习题与思考题 310

第8章 中断和异常 312

8.1　概述 312

8.2 中断 314

8.2.1 可屏蔽中断 314

8.2.2　非屏蔽中断 314

8.3　异常 314

8.3.1　异常分类 314

8.3.2　异常错误码 315

8.3.3　处理器定义的异常 316

8.4 中断和异常的暂时屏蔽 320

8.5　中断及异常的优先级 321

8.6　实地址方式下的中断 322

8.6.1　中断矢量表 322

8.6.2　外部可屏蔽中断的响应和处理过程 323

8.6.3　异常、软件中断及非屏蔽中断转入中断处理程序的过程 326

8.7　虚地址保护方式下的中断和异常 326

8.7.1　通过中断门及陷阱门的转移 328

8.7.2　NT=0时的中断（或异常）返回 329

8.7.3　通过任务门的转移 329

8.7.4　小结 330

8.8　中断段先级管理器8259A-PIC 330

8.8.1 8259A的内部结构及引脚信号 331

8.8.2　8259A的工作方式 333

8.8.3 8259A的编程 335

8.8.4　8259A在IBM PC/XT、PC/AT及386微机系统中的应用 342

习题与思考题 345

第9章　输入输出方法及常用的接口电路 346

9.1　I/O接口的概念与功能 346

9.1.1　概述 346

9.1.2　基本I/O接口 346

9.1.3　I/O接口的其他功能 347

9.1.4　I/O接口电路的基本结构与分类 347

9.2　基本的输入／输出方法 349

9.2.1　程序控制的输入／输出 349

9.2.2　程序中断输入／输出方式 350

9.2.3　直接存储器存取方式（DMA） 350

9.2.4　专用I/O处理器方式 352

9.3　8255A并行接口电路 352

9.3.1　8255A的内部结构及功能 352

9.3.2　8255A的工作方式及控制字 355

9.3.3　82C55A应用于32位CPU的I/O接口 374

9.4　可编程的定时器／计数器8253/8254 376

9.4.1　8253的组成与功能 376

9.4.2　8253的工作方式和时序 379

9.4.3　8253的控制字、写／读操作及初始化编程 383

9.4.4　8254与8253的区别 386

9.4.5　8253的编程与应用举例 387

9.5　DMA控制器8237A-5 389

9.5.1　DMA 8237A-5的结构和主要功能 389

9.5.2　8237A的工作方式 394

9.5.3　8237A寄存器组与初始化编程 398

9.5.4　8237A在PC XT和PC AT系统中的应用 403

9.6　串行通信及串行通信接口8251A 409

9.6.1 串行通信的基本概念 409

9.6.2　串行接口标准 417

9.6.3　串行通信接口芯片8251A 426

习题与思考题 437

第10章　微型计算机系统 439

10.1　微型计算机系统组成 439

10.2　微型计算机系统中微处理器与I/O接口电路的连接 439

10.2.1　I/O接口电路的编址方式 439

10.2.2　微型计算机系统中I/O接口的地址译码技术 440

10.2.3　80X86系统中的I/O地址译码 443

10.3　微型计算机的总线标准 445

10.3.1　总线规范 446

10.3.2　总线的性能指标及总线接口电路 446

10.3.3　计算机总线的分类 447

10.4　微型计算机系统结构 462

10.4.1　PC XT微型计算机系统结构 463

10.4.2　PC/AT/ISA微型计算机系统结构 463

10.4.3　Pentium级微型计算机系统结构 464

10.5　微型计算机系统的外围设备 467

10.5.1 概述 467

10.5.2　显示输出设备及接口 468

10.5.3　打印机及接口 470

10.5.4　键盘接口 472

10.5.5　点式输入设备 472

10.5.6　扫描式输入设备简介 474

10.5.7 智能驱动电路（IDE）接口 474

10.5.8　PS-Ⅱ串行接口 478

习题与思考题 479

主要参考文献 480