32位微型计算机原理、接口技术及应用PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　概述 1

1.1.1　微型计算机的发展概况 1

1.1.2　微型计算机的特点和分类 3

1.1.3　微处理器的字长 4

1.2　运算基础 4

1.2.1　进位计数制及其相互转换 4

1.2.2　二进制数的运算规则 8

1.2.3　计算机中的四则运算 9

1.2.4　计算机中带符号数的表示方法 10

1.2.5　计算机中数的小数点表示方法 14

1.2.6　二进制编码 15

1.2.7　逻辑运算与基本逻辑电路 17

1.3　微型计算机的基本结构 20

1.3.1　微型计算机的总体结构 20

1.3.2　微处理器的基本结构 23

1.3.3　微型计算机（微机）的工作过程 29

1.3.4　一个程序工作的例子 30

习题与思考题 35

第2章　Intel 32位微处理器 37

2.1　微处理器的基本结构 37

2.1.1　微处理器的内部基本结构 37

2.1.2　微处理器的外部基本引脚 41

2.1.3　80x86微处理器的主要逻辑结构 46

2.2　80x86微处理器寄存器结构 52

2.2.2　段寄存器 53

2.2.1　通用寄存器 53

2.2.3　专用寄存器 54

2.2.4　系统地址寄存器 56

2.2.5　控制寄存器 57

2.2.6　测试寄存器 59

2.2.7　调试寄存器 59

2.3　微处理器的工作方式 59

2.3.1　实地址方式 59

2.3.3 保护方式 61

2.3.2　虚拟8086方式 61

2.3.4　3种工作方式的状态转换 62

2.3.5　系统管理方式（SMM） 63

2.4　指令流水线操作 63

2.5　高速缓存 65

2.5.1　高速缓存结构 65

2.5.2　高速缓存的操作 66

2.5.3　高速缓存的清洗 68

2.5.4　二级高速缓存 68

习题与思考题 68

第3章　80x86寻址方式和指令系统 70

3.1　80x86寻址方式 70

3.1.1　数据寻址方式 70

3.1.2　程序地址寻址方式 77

3.1.3　堆栈地址寻址 80

3.2　80x86指令格式 81

3.2.1　80x86指令编码格式 81

3.2.2　80x86指令格式 82

3.3　80x86指令系统 83

3.3.1　数据传送指令 83

3.3.2　算术运算指令 88

3.3.3　逻辑运算指令 94

3.3.4　控制转移类指令 101

3.3.5　串操作指令 106

3.3.6　输入／输出指令 110

3.3.7　处理器控制 111

3.3.8 中断指令与DOS功能调用 112

习题与思考题 115

第4章　汇编语言、程序设计及其与高级语言调用 117

4.1　汇编语言 117

4.1.1　汇编语言格式 117

4.1.2　简化的段定义伪指令 118

4.1.3　完整段定义伪指令 118

4.1.4　常用伪指令 120

4.2.1 简单分支程序 121

4.2　分支程序设计 121

4.2.2　复杂分支程序 122

4.3　循环程序设计 123

4.3.1　单重循环程序 123

4.3.2　多重循环程序 125

4.4　控制汇编语言程序语句 126

4.4.1 IF语句 126

4.4.2　DO-WHILE语句 127

4.4.3 REPEAT-UNTIL语句 128

4.5　子程序设计 129

4.5.1 过程定义 129

4.5.2　调用指令 129

4.5.3　堆栈帧指令 131

4.5.4　子程序设计 132

4.6　汇编语言与高级语言的接口 135

4.6.1　C语言调用协议 135

4.6.3　数据类型与结果返回 136

4.6.2 内存模式和段的约定 136

4.6.4　PASCAL语言调用协议 137

4.6.5　MASM调用高级语言 137

4.6.6　调用举例 138

4.7　汇编语言程序上机过程 139

习题与思考题 140

第5章 内存储器及其管理 141

5.1　存储器概述 141

5.1.1　微型计算机中存储器的类型 141

5.1.2　半导体存储器的性能指标 142

5.1.3　存储原理 143

5.1.4　地址译码 143

5.2　微型计算机内存储器组成 144

5.2.1　32位存储器的组成与多字节访问 144

5.2.2　存储器多级结构 145

5.2.3　主存储器读写时序 146

5.3.1　存储器芯片引脚的连接 148

5.3.2　存储容量的字扩展 148

5.3　存储器扩展技术 148

5.3.3　存储容量的位扩展 153

5.3.4　存储容量的体扩展 153

5.3.5　主存储器与微处理器的连接 154

5.4　内存储器分段管理 155

5.4.1 内存分段的基本思想 155

5.4.2　描述符 155

5.4.3　描述符表 158

5.4.4　描述符表的项目分类 162

5.4.5　段地址转换 163

5.4.6　虚拟空间 164

5.4.7　段间保护 164

5.5　内存分页管理 165

5.5.1 内存分页的基本思想 165

5.5.2　内存分页管理 166

5.6　地址变换过程 169

习题与思考题 170

6.1.2　I/O端口的寻址方式 171

6.1.1　接口的用途 171

第6章　微型计算机的输入／输出 171

6.1　CPU与外设通信的特点 171

6.1.3　I/O端口地址的形成 172

6.2　输入／输出方式 173

6.2.1　程序控制传送方式 173

6.2.2　中断控制传送方式 173

6.2.3　直接存储器存取方式——DMA方式 174

6.2.4　I/O处理机方式 174

6.3　CPU与外设通信的接口 174

6.3.1 同步传送方式与接口 174

6.3.2　异步查询方式与接口 176

6.3.3　查询方式应用举例 178

6.4　可用于输入／输出接口的8212芯片 179

6.4.1　用于输入接口的8212芯片 180

6.4.2　用于输出接口的8212芯片 181

6.4.3　将8212芯片作为双向总线驱动器 181

6.5　DMA传送方式与DMA控制器8237A 181

6.5.1　8237A的基本功能和结构 182

6.5.2　8237A的工作方式 185

6.5.3　8237A的寄存器组与编程 187

习题与思考题 194

第7章　中断 195

7.1 中断与中断控制 195

7.1.1　中断的概念 195

7.1.2　中断源与中断分类 195

7.1.3　基本中断控制方式 196

7.1.4　中断判决与控制 197

7.1.5　80x86中断 198

7.2　可编程中断控制器8259A 204

7.2.1　8259A的内部结构及管脚分配 204

7.2.2　8259A的中断管理方式 206

7.2.3　8259A的编程 208

7.2.4　8259A的应用举例 212

7.3 中断向量表的建立方法 215

7.3.1　绝对地址置入法 215

7.3.3　使用DOS调用法 216

7.3.2　使用串指令装入法 216

7.3.4　直接接入法 218

7.4　CPU的中断处理顺序 218

习题与思考题 219

第8章　总线技术 220

8.1　概述 220

8.1.1 总结规范的基本内容 220

8.1.2　总线分类 221

8.1.3　采用标准总线的优点 222

8.1.4　总线数据传输 222

8.1.5　现代总线发展 226

8.1.6　流行总线的性能比较 227

8.2　局部总线 230

8.2.1　IBM PC总线结构 230

8.2.2　ISA工业标准总线 230

8.2.3 MCA微通道结构总线 233

8.2.5 VL总线 234

8.2.4 EISA扩展的工业标准结构总线 234

8.2.6 PCI总线 235

8.3 系统总线 236

8.3.1 目前常用的系统总线简介 236

8.3.2 MULTI bus I的功能规范 238

8.3.3 STD总线 242

8.4　通信总线 244

8.4.1 IEEE 488总线 244

8.4.2 VXI总线 246

8.4.3 SCSI总线 247

8.4.4 IDE总线 249

8.4.5 Centronics总线 250

8.4.6 RS-232C总线 251

8.4.7 RS-423A总线 255

8.4.8 RS-422A总线 256

8.4.9 RS-485总线 257

习题与思考题 257

9.1.1 8255A的内部结构 259

第9章 可编程接口芯片及其与微处理器的接口 259

9.1 可编程并行输入／输出接口芯片8255A 259

9.1.2 8255A的引脚分配 260

9.1.3 8255A的工作方式及编程 261

9.1.4 8255A三种工作方式的功能及应用 263

9.1.5 8255A与CPU的接口 271

9.1.6 8255A应用举例 272

9.2　可编程定时器／计数器8254 274

9.2.1 8254的主要功能 274

9.2.2 8254的内部结构及引脚 275

9.2.3 8254编程命令 277

9.2.4 8254的工作方式 281

9.2.5 8254在PC中的应用 293

9.2.6 8254编程应用 294

9.3 可编程串行输入／输出接口芯片8251A 297

9.3.1 串行通信概述 297

9.3.2 8251A的内部结构 302

9.3.3 8251A的引脚分配 304

9.3.4 8251A的编程 306

9.3.5 8251A的接口技术与应用举例 309

9.4　可编程I/O控制模块芯片82801EB ICH5/82801ER ICH5R 312

9.4.1 内部结构及引脚分配 313

9.4.2　功能描述 315

习题与思考题 318

第10章　常用外围设备及人－机接口 320

10.1 概述 320

10.1.1 外围设备的概念及一般功能 320

10.1.2　外围设备的分类 320

10.2　常用外围设备简介 321

10.2.1　输入设备 321

10.2.2　输出设备 323

10.2.3　外存设备 324

10.2.4　通信设备 327

10.3.1　键盘的工作原理 328

10.3　键盘及其接口技术 328

10.2.5　其他设备 328

10.3.2　微机与键盘的接口 333

10.3.3 BIOS键盘缓冲区与键盘中断服务程序 336

10.4 鼠标器及其接口技术 337

10.4.1 鼠标器工作原理 337

10.4.2 鼠标器接口 338

10.5　显示器及其接口技术 340

10.5.1 CRT显示器工作原理 340

10.5.2 CRT显示器接口技术 341

10.5.3　显示器中断程序调用 345

10.6　打印机及其接口技术 347

10.6.1　打印机工作原理 347

10.6.2　主机与打印机的接口 350

10.6.3　打印机I/O功能调用 352

10.7　多媒体计算机 352

10.7.1 多媒体计算机的概念及应用 352

10.7.2　多媒体计算机的组成 353

习题与思考题 361

第11章　数／模转换器和模／数转换器及其与微处理器的接口技术 362

11.1　信号转换技术 363

11.1.1 概述 363

11.1.2　几种传感器 363

11.2　数／模转换原理及接口技术 367

11.2.1　数／模转换基本原理 367

11.2.2　数／模转换器的性能参数和术语 369

11.3　数／模转换芯片及接口技术 372

11.3.1 DAC0832 373

11.3.2 DAC1210/1209/1208系列D/A转换器及接口 376

11.3.3　数／模转换器芯片和微处理器的接口需要注意的问题 382

11.4　模／数转换器原理及其接口技术 383

11.4.1 A/D转换器基本工作原理 386

11.4.2 A/D的性能参数和术语 392

11.5　模／数转换芯片及接口技术 393

11.5.1 ADC0808/0809 393

11.5.2　模／数转换器芯片和微处理器的接口需要注意的问题 400

11.6 D/A和A/D器件的选择 407

习题与思考题 408

第12章　微型计算机的应用 410

12.1 在辅助科学实验中的应用 410

12.2　在生物科学中的应用 411

12.3　在过程控制中的应用 412

12.3.1 中央处理机（CPU）和存储器 412

12.3.2　生产过程的输入／输出 414

12.3.3　入机接口 417

12.3.6　控制手段 418

12.3.4　通信 418

12.3.5　编程配套装置 418

12.4　在临床医疗仪器中的应用 421

12.5 I/O接口与32位微处理器的连接 422

12.6　应用举例 423

习题与思考题 452

附录 455

参考文献 464