微机原理及接口技术PDF电子书下载

第1章 微型计算机基础知识 1

1.1 微型计算机的发展概况 1

1.1.1 微型计算机的发展历史 1

1.1.2 微型计算机的发展现状 3

1.2 微型计算机的基本结构 4

1.2.1 微型计算机的结构特点 4

1.2.2 微处理器 5

1.2.3 内存储器 5

1.2.4 输入输出设备和输入输出接口 6

1.2.5 总线 6

1.3 微型计算机系统 7

1.3.1 微型计算机系统的组成 7

1.3.2 微型计算机的主要性能指标 8

1.3.3 典型微型计算机的组成结构加 9

1.4 微型计算机的应用 11

1.4.1 科学计算和信息处理 11

1.4.2 辅助设计和辅助制造 11

1.4.3 测控领域 12

1.5 微型计算机的基本数据类型 13

1.5.1 数制及其转换 14

1.5.2 原码、反码和补码 17

1.5.3 数字与字符的编码 21

第2章 微处理器 25

2.1 8086/8088微处理器的结构 25

2.1.1 8086的功能结构 25

2.1.2 8086的寄存器结构 27

2.2 8086的引脚功能及其工作模式 30

2.2.1 芯片引脚特性的描述 30

2.2.2 8086/8088的工作模式 31

2.2.3 8086/8088的引脚特性 31

2.3 8086/8088的系统组成 34

2.3.1 系统组成的特点 34

2.3.2 最小模式系统组成 35

2.3.3 最大模式系统组成 35

2.4 8086/8088的存储器组织结构 37

2.4.1 存储器组织与分段 37

2.4.2 I/O组织 38

2.5 8086/8088的总线操作及时序 39

2.5.1 最小模式下的读／写总线周期 39

2.5.2 最大模式下的读／写总线周期 41

2.6 高性能微处理器的功能结构 42

2.6.1 80386微处理器 43

2.6.2 Pentium微处理器 51

第3章 汇编语言程序设计 58

3.1 寻址方式 58

3.1.1 立即数寻址 58

3.1.2 寄存器寻址 59

3.1.3 直接寻址 59

3.1.4 寄存器间接寻址 59

3.1.5 寄存器相对寻址 60

3.1.6 基址变址寻址 61

3.1.7 基址变址相对寻址 61

3.1.8 寄存器比例寻址 61

3.2 8086/8088指令系统 62

3.2.1 数据传送指令 62

3.2.2 算术运算指令 66

3.2.3 逻辑运算与移位指令 71

3.2.4 串操作指令 73

3.2.5 控制转移指令 76

3.2.6 处理器控制指令 81

3.3 80X86与Pentium扩充和增加的指令 82

3.3.1 80286扩充和增加的指令 82

3.3.2 80386扩充和增加的指令 84

3.3.3 80486新增加的指令 86

3.3.4 Pentium新增加的指令 87

3.4 汇编语言程序格式 88

3.4.1 汇编语言程序的结构 88

3.4.2 汇编语言语句类型及格式 89

3.4.3 汇编语言的数据与表达式 90

3.5 伪指令 94

3.5.1 符号定义伪指令 94

3.5.2 数据定义伪指令 95

3.5.3 段定义伪指令 96

3.5.4 段寻址伪指令 97

3.5.5 过程定义伪指令 98

3.5.6 模块定义与连接伪指令 99

3.5.7 宏命令伪指令 101

3.5.8 其他伪指令 103

3.6 汇编语言程序上机过程 104

3.6.1 建立汇编语言的工作环境 104

3.6.2 上机操作过程 104

3.6.3 DEBUG的使用方法 106

3.7 汇编语言程序设计 106

3.7.1 程序设计概述 106

3.7.2 顺序结构程序设计 108

3.7.3 分支结构程序设计 109

3.7.4 循环结构程序设计 113

3.7.5 子程序设计 115

3.7.6 程序设计举例 117

第4章 存储器系统 125

4.1 存储器概述 125

4.1.1 半导体存储器的分类 126

4.1.2 半导体存储器的主要性能指标 127

4.1.3 半导体存储芯片的组成 127

4.2 随机存取存储器 128

4.2.1 静态RAM 128

4.2.2 动态随机存储器（DRAM） 131

4.2.3 PC机内存条 133

4.3 只读存储器 134

4.3.1 可擦除可编程EPROM 134

4.3.2 电可擦除的可编程EPROM 137

4.3.3 快速擦写存储器 138

4.4 存储器与CPU的连接 139

4.4.1 存储器与CPU接口的一般问题 139

4.4.2 存储器与地址总线的连接 140

4.4.3 存储器与控制总线、数据总线的连接 142

4.4.4 存储器接口举例 142

4.5 高速缓冲存储器 144

4.5.1 Cache系统基本结构与原理 144

4.5.2 地址映像方式 145

4.5.3 替换算法 146

4.5.4 Cache的读／写过程 146

4.6 虚拟存储器 147

4.6.1 页式虚拟存储器 147

4.6.2 段式虚拟存储器 148

4.6.3 段页式虚拟存储器 149

第5章 中断系统 152

5.1 概述 152

5.1.1 输入输出接口概述 152

5.1.2 输入输出的控制方式 152

5.2 8086/8088的中断操作 158

5.2.1 中断源 159

5.2.2 8086/8088的中断类型 159

5.2.3 中断优先权 161

5.2.4 中断管理 164

5.2.5 中断处理过程 165

5.2.6 中断服务子程序的结构模式 166

5.3 可编程中断控制器8259A 166

5.3.1 8259A芯片内部结构 166

5.3.2 8259A的中断管理方式 169

5.3.3 8259A的中断响应过程 170

5.3.4 8259A的编程 170

5.3.5 8259A的应用举例 174

5.4 MS_DOS的软件中断和系统功能调用 178

5.4.1 设置屏幕中断10H 178

5.4.2 系统功能调用21H 180

第6章 总线技术 186

6.1 总线概述 186

6.2 总线标准 186

6.2.1 总线形成标准 186

6.2.2 总线分类 187

6.2.3 总线数据的传送方式 188

6.3 系统总线 189

6.3.1 系统总线及其发展 189

6.3.2 ISA总线及EISA总线 191

6.3.3 PCI总线 194

6.3.4 发展中的系统总线标准 198

6.4 外部总线 201

6.4.1 USB总线 201

6.4.2 IEEE1394总线 208

第7章 接口技术 214

7.1 接口技术概述 214

7.2 输入／输出接口技术 214

7.2.1 CPU与外部设备之间的接口信息 214

7.2.2 I/O接口的分类 215

7.2.3 I/O接口的功能 216

7.2.4 I/O端口的编址方式 216

7.2.5 接口与系统的连接 217

7.2.6 IBM_PC及现代PC与外设的接口 218

7.3 串行通信接口技术 219

7.3.1 串行通信的概念 219

7.3.2 串行通信的传送方式 219

7.3.3 串行通信的分类 220

7.3.4 通信速率 223

7.3.5 串行通信的错误校验 224

7.3.6 信号的调制与解调 224

7.3.7 串行接口标准 225

7.3.8 可编程串行接口的结构及系统连接 227

7.4 并行通信接口技术 228

7.4.1 并行通信的概念 228

7.4.2 并行接口的系统连接 228

7.5 数／模（D/A）、模／数（A/D）转换接口 230

7.5.1 D/A转换电路 230

7.5.2 数／模转换器的基本组成 234

第8章 接口与串并行通信 239

8.1 CPU与外设之间的数据传输 239

8.1.1 程序控制方式 239

8.1.2 中断控制方式 239

8.1.3 DMA控制方式 239

8.2 可编程并行接口Intel8255A 240

8.2.1 内部结构 240

8.2.2 引脚功能 241

8.2.3 8255A的控制字 242

8.2.4 工作方式 244

8.2.5 8255A的应用举例 254

8.3 可编程串行接口芯片8251A 257

8.3.1 基本性能 257

8.3.2 内部结构 257

8.3.3 外部引脚 259

8.3.4 8251A的控制字 261

8.3.5 8251A的初始化 263

8.3.6 8251A应用举例 264

8.4 定时／计数器芯片Intel8253 267

8.4.1 定时与计数 267

8.4.2 定时与计数的实现方法 268

8.4.3 8253的一般性能概述 268

8.4.5 8253的外部引脚＼频 270

8.4.6 8253的控制字及工作方式 270

8.4.7 8253的初始化编程 275

8.4.8 8253的应用 276

8.5 DMA控制器Intel8237 278

8.5.1 Intel8237的性能概述 279

8.5.2 8237的内部结构 279

8.5.3 8237的工作周期 280

8.5.4 8237的引脚 281

8.5.5 8237的工作模式 283

8.5.6 8237的DMA传输类型 284

8.5.7 8237的寄存器组 285

8.5.8 8237各个通道的优先级及传输速率 287

8.5.9 8237A编程及应用 288

8.6 A/D,D/A接口芯片 291

8.6.1 A/D转换器 291

8.6.2 D/A转换器 296

第9章 微型计算机常用外部设备 300

9.1 输入设备 300

9.1.1 键盘 301

9.1.2 鼠标 304

9.2 输出设备 305

9.2.1 显示器 305

9.2.2 打印机 311

9.3 网络设备 314

9.3.1 网卡 314

9.3.2 MODEM 316

9.3.3 其他网络设备 320

第10章 单片机原理及应用简介 322

10.1 微处理器、微型计算机与单片机 322

10.1.1 单片机的结构与组成 323

10.1.2 单片机的分类和指标 325

10.1.3 单片机的发展趋势 326

10.1.4 常用的单片机系列 327

10.1.5 单片机的特点 329

10.1.6 单片机应用系统 329

10.1.7 单片机的应用领域 329

10.2 MCS-51系列单片机的结构 331

10.2.1 MCS-51系列单片机的结构和引脚 331

10.2.2 8051单片机存储器结构及其用途 333

10.2.3 并行I/O端口 340

10.2.4 时钟电路 343

10.2.5 复位电路 345

10.3 单片机应用系统开发流程 346

10.3.1 单片机应用系统开发流程 346

10.3.2 应用系统硬件设计 347

10.3.3 应用系统软件设计 349

10.3.4 单片机应用实例一：水塔水位控制 350

10.3.5 单片机应用实例二：单片机实验板设计 353

10.4 单片机的C51编程 358

10.4.1 概述 358

10.4.2 程序的格式 359

10.4.3 数据类型和存储类型 362

10.4.4 运算符和表达式 366

10.4.5 指针与函数 369

10.4.6 片内硬件资源的定义 371

10.4.7 程序的基本结构 373

10.4.8 C51程序举例 379

附录 ASCII码表 382