计算机硬件技术基础 第2版PDF电子书下载

第一章　微机系统组成及工作原理 3

1.1 微机系统概述 3

1.1.1 微机系统的三个层次 3

1.1.2　微机系统的主要性能指标 3

第一部分　微机原理篇 3

1.2　微机系统的硬件结构 5

1.2.1　三总线结构及分类 5

1.2.2　微机各大组成部分的基本结构及功能 7

1.3　微机运算基础 11

1.3.1　计算机中数的表示方法 11

1.3.2　计算机的运算 16

1.4　微机基本工作原理 20

1.4.1 计算机工作过程的本质 20

1.4.2　指令与程序概念 20

1.4.4　指令与程序的执行 21

1.4.3　指令类别 21

1.4.5　程序执行过程举例 22

1.5 PC系列微机系统 24

1.5.1 PC系列微机系统概述 24

1.5.2　基本系统配置 25

1.5.3　非基本系统配置 26

1.5.4　现代主流微机的主板结构及其芯片组 27

思考题与习题一 36

第二章　微处理器和指令系统 39

2.1 Intel系列微处理器 39

2.1.1 8086/8088微处理器 39

2.1.2 80486微处理器 42

2.1.3 Pentium微处理器 43

2.1.4　Pentium Pro微处理器 44

2.1.5 Pentium Ⅱ微处理器 45

2.1.7 Pentium 4微处理器 46

2.1.6 Pentium Ⅲ微处理器 46

2.2 Pentium微处理器 47

2.2.1 内部结构与外部引脚 47

2.2.2　内部寄存器 53

2.2.3 Pentium的四种工作方式 63

2.3 Pentium微处理器指令系统 66

2.3.1　基本数据类型 66

2.3.2　操作数寻址方式 68

2.3.3 Pentium指令系统概貌 76

2.3.4　通用整数指令及应用 78

思考题与习题二 117

3.1　汇编语言的基本语法 124

3.1.1　汇编语言源程序结构 124

第三章　汇编语言程序设计 124

3.1.2　汇编语言的语句格式 126

3.1.3　汇编语言的数据 127

3.1.4　表达式与运算符 128

3.2　伪指令语句 132

3.2.1　方式选择伪指令 132

3.2.2　逻辑段定义伪指令 133

3.2.3　数据伪指令语句 138

3.2.4　模块定义伪指令 141

3.2.5　过程与宏定义伪指令 141

3.2.6　结构定义伪指令 144

3.3　汇编语言程序设计入门 146

3.3.1　汇编语言程序的开发过程 146

3.3.2　基本结构程序设计 147

3.3.3　子程序设计与调用技术 160

3.3.4 DOS/BIOS功能调用 169

思考题与习题三 177

第四章　存储器 180

4.1 现代高档微机系统的存储器体系结构 180

4.1.1　分级存储器结构 180

4.1.2　虚拟存储器结构 181

4.2　半导体存储器的分类与选用原则 182

4.2.1　半导体存储器的分类 182

4.2.2　存储器芯片的选用原则 183

4.3 存储器芯片和存储条的接口特性 185

4.3.1　各类存储芯片的接口共性 185

4.3.2 DRAM的接口特殊性 189

4.4　内存储器系统的构成原理 193

4.4.1　存储器结构的确定 194

4.4.2　存储器芯片的选配 195

4.4.3　存储器接口的设计 198

4.5　高速缓冲存储器基本原理 204

4.5.1　高速缓冲存储器结构 204

4.5.2　高速缓存器与内存的映像方式 205

4.5.3　高速缓存器的读／写过程 205

4.5.4　分级Cache结构与平均访存周期的估算 206

4.6　虚拟存储器基本原理 207

4.6.1　基本思想 207

4.6.2　虚拟存储器的管理与保护机制 208

4.7 PC系列微机的内存配置及其管理 213

思考题与习题四 215

第五章　I/O接口 218

5.1 I/O接口的基本概念 218

5.1.1 I/O设备与I/O接口 218

5.1.3　接口的基本结构 219

5.1.2　接口的基本功能 219

5.2 I/O端口的编址方式 221

5.2.1　存储器映像方式 221

5.2.2　隔离I/O方式 222

5.2.3 80X86系列处理器的I/O编址方式 223

5.3 I/O同步控制方式 226

5.3.1　概述 226

5.3.2　程序查询式控制 227

5.3.3　中断驱动式控制 229

5.3.4　直接存储器存取式控制 230

5.3.5　延时等待式控制 234

5.4 I/O接口中的数据缓存技术 234

5.4.1　单一字节数据缓存器 234

5.4.2 FIFO数据缓存器 235

5.4.3　双口SRAM数据缓存器 237

思考题与习题五 238

第六章　总线和总线标准 241

6.1　有关总线的基本概念 241

6.1.1　总线与总线模块 241

6.1.2　总线操作及控制 242

6.1.3　总线的功能和性能指标 243

6.1.4 总线周期与指令周期、时钟周期的关系 243

6.2　总线仲裁方法 244

6.2.1　“菊花链”仲裁 244

6.2.2　并行仲裁 246

6.2.3　并串行二维仲裁 247

6.3　总线握手方法 248

6.3.1　同步总线握手 248

6.3.2　异步总线握手 249

6.4 Pentium处理器的典型总线操作时序 250

6.4.1 非流水线式读／写周期的总线时序 250

6.3.3　半同步总线握手 250

6.4.2　突发式读／写周期的总线时序 251

6.4.3 流水线式读／写周期的总线时序 252

6.5 PC系列微机中的常用标准总线 254

6.5.1　标准总线概述 254

6.5.2 目前常用模块级内部扩展总线 255

6.5.3 目前常用系统级外部总线 264

思考题与习题六 271

第七章 中断与中断控制 274

7.1 有关中断的基本概念 274

7.1.1 中断与中断类型 274

7.1.2 中断优先级与中断嵌套 277

7.1.3　CPU响应中断的条件 277

7.1.4　中断处理过程 278

7.2　多中断请求的服务判决 279

7.2.1　程序查询式判决 279

7.2.2　中断向量式判决 280

7.3 8259A可编程中断控制器 281

7.3.1 功能概述 281

7.3.2　内部结构与外部引脚 282

7.3.3 内部端口寻址与读／写控制 284

7.3.4 8259A的中断工作过程 285

7.3.5　命令字格式与应用编程 286

7.4 Pentium处理器的中断机理 301

7.4.1 实地址方式下使用中断向量表 301

7.4.2　保护虚地址方式下使用中断描述符表 302

7.4.3　中断向量号分配 302

7.4.4　中断／异常的检测、响应、处理过程 304

7.5.1　使用级联线的扩展 305

7.5 微机系统开发中利用8259A扩展中断源的方法 305

7.5.2　不用级联线的扩展 306

思考题与习题七 308

第八章　定时器／计数器电路 311

8.1　计算机中的定时和计数 311

8.1.1 实现定时、延时的控制方法 311

8.1.2　可编程定时器／计数器的典型结构和主要用途 311

8.2　可编程定时器／计数器芯片8254 312

8.2.1 基本功能 313

8.2.2 内部结构与外部引脚 313

8.2.3 内部端口寻址与读／写控制 315

8.2.4　六种工作方式 315

8.2.5　应用编程 321

8.3 8254在PC系列机定时系统中的应用 326

思考题与习题八 330

第二部分　微机接口篇 335

第九章　并行接口与串行接口 335

9.1　并行接口与串行接口概述 335

9.2　简单的不可编程并行接口电路 336

9.3　可编程并行接口芯片8255A-5 336

9.3.1 内部结构与外部引脚 336

9.3.2　内部端口寻址与读／写控制 338

9.3.3　三种工作方式 338

9.3.4　控制字格式与初始化编程 347

9.4　串行通信的基本概念 351

9.4.1　数据传送方式 351

9.4.2　波特率和收／发时钟 352

9.4.3　信号的调制和解调 352

9.4.4　误码率和串行通信中的差错控制 354

9.4.5　信道的多路复用 355

9.4.7　串行通信协议 357

9.4.6　串行通信的基本方式 357

9.4.8　串行通信的实现方法 359

9.5　异步串行通信接口标准RS-232-C 359

9.5.1　信号连接规范 360

9.5.2　主要电气技术指标及应用说明 363

9.6　可编程串行接口芯片INS 8250 365

9.6.1 内部结构与外部引脚 365

9.6.2　内部寄存器与读／写控制 368

9.6.3　初始化与应用编程 374

思考题与习题九 381

第十章　基本人机交互设备接口 385

10.1　键盘及其接口 385

10.1.1　编码键盘与非编码键盘 385

10.1.3　行／列扫描式键盘接口方法 386

10.1.2　非编码键盘的接口功能 386

10.1.4 PC系列机键盘及接口 389

10.2　显示器及其接口 391

10.2.1 LED显示器及接口 391

10.2.2 CRT显示器及接口 396

10.2.3 LCD显示器及接口 400

10.3　打印机及其接口 403

10.3.1　打印机及其控制原理 403

10.3.2 Centronics并行接口标准 404

10.3.3　并行打印机接口方法 406

10.4　鼠标器及其接口 408

10.4.1 鼠标器及其工作原理 408

10.4.2 鼠标器的接口 409

思考题与习题十 410

11.1 DAC及其与MPU的接口 414

11.1.1 D/A转换器原理 414

第十一章　模拟I/O接口 414

11.1.2 DAC的基本参数 418

11.1.3　典型的DAC集成芯片 419

11.1.4 DAC芯片与MPU的接口技术 425

11.2 ADC及其与MPU的接口 428

11.2.1 A/D转换的四个步骤 428

11.2.2 A/D转换器原理 430

11.2.3 ADC的性能参数 431

11.2.4　典型的集成ADC芯片 433

11.2.5 ADC芯片与MPU的接口技术 441

思考题与习题十一 446

第三部分　微机应用篇 451

第十二章　微机在测控系统中的应用 451

12.1　计算机测控系统概述 451

12.1.1 计算机测控系统的一般结构 451

12.1.2　测控系统的实时性概念 452

12.1.3　测控系统对计算机的要求 453

12.1.4　构成测控计算机系统的方案选择 454

12.2　实现计算机测控系统的关键技术 455

12.2.1　传感器及测量 455

12.2.2　模拟I/O通道建立 456

12.2.3　数据处理 469

12.2.4　执行机构及驱动 478

12.2.5　可靠性与抗干扰技术 487

12.3　计算机测控系统的设计与开发 487

12.4　实际测控系统举例 491

思考题与习题十二 507

附录 510

附录A　关于本书配套的课内实验安排建议 510

附录B ASCII码表 511

主要参考文献 512