第一章 概论 1
§1-1 电子计算机的发展概况 1
目录 1
§1-2 微处理器和微型计算机的发展概况 3
§1-3 电子计算机的发展趋势 6
一、微型机 6
二、巨型机 8
三、计算机网络 8
四、计算机智能模拟 8
一、数值计算 9
二、数据处理与自动化管理 9
§1-4 电子计算机的应用 9
三、自动控制 10
§1-5 电子计算机系统的组成 10
一、电子计算机的组成 10
二、程序存贮和程序控制原理 12
三、电子计算机系统的组成 12
§1-6 微型计算机系统的组成 12
§1-7 计算机的软件 14
一、程序设计语言 14
二、系统软件 16
一、电子计算机的特点 17
§1-8 电子计算机的特点 17
四、数据库与数据库管理系统 17
三、应用程序 17
二、微型计算机的特点 18
§1-9 微型计算机的分类 19
一、按微型计算机CPU的字长分类 19
二、按微型计算机系统的利用形态分类 20
三、按微型计算机的制造工艺分类 20
第二章 计算机的运算基础 23
§2-1 数制 23
一、十进制数制 23
二、二进制数制 23
三、八进制数制 24
四、十六进制数制 25
§2-2 二进制的特点 26
§2-3 数制之间的转换 26
一、二进制数和十进制数之间的相互转换 26
二、八进制数和十进制数之间的相互转换 29
三、十六进制数与十进制数之间的相互转换 30
§2-4 二进制数的运算 30
一、加法规则 30
二、减法规则 31
三、乘法规则 31
四、除法规则 31
一、定点表示法 32
§2-5 计算机中数的定点与浮点表示 32
二、浮点表示法 33
三、定点表示和浮点表示的比较 33
§2-6 原码、补码和反码 35
一、机器数与真值 35
二、原码 35
三、补码 36
四、反码 38
五、补码的加减法运算 41
六、不带符号数的运算 44
七、溢出 46
一、二-十进制码 50
§2-7 二进制编码的十进制数 50
二、二-十进制加法 51
三、二-十进制减法 52
§2-8 字符的编码 55
第三章 数字逻辑电路 57
§3-1 基本逻辑门 57
一、与门 57
二、或门 58
三、非门 59
四、与非门 59
五、或非门 60
§3-2 布尔代数和逻辑网络 60
一、基本定理 61
二、组合逻辑网络 62
三、正逻辑与负逻辑 63
§3-3 基本逻辑部件 64
一、触发器 65
二、寄存器 68
三、计数器 70
四、输出缓冲器 72
五、译码器 74
六、运算电路 75
§4-1 模型计算机的结构 78
一、存贮器 78
第四章 计算机的基本结构与工作原理 78
二、中央处理器 81
§4-2 程序的编制和执行过程 85
一、指令系统简介 85
二、程序的编制和执行过程 85
§4-3 微操作控制电路的剖析 90
一、微操作控制电路的设计步骤 91
二、模型计算机-Ⅱ的结构 91
三、指令的执行过程 92
四、微操作控制电路的构成 93
§4-4 模型计算机的扩充 94
一、堆栈 96
二、数据通道和总线结构 97
三、输入输出设备 102
§5-1 典型微处理器的结构 104
第五章 微处理器 104
一、寄存器阵列 105
二、算术逻辑部件——运算器 107
三、控制与定时部件——控制器 107
§5-2 微处理器的操作 108
一、定时 108
四、存贮器写 109
五、输入／输出 109
六、中断 109
三、存贮器读 109
二、取指令 109
七、等待 110
八、保持 110
§5-3 Intel 8080A微处理器 110
一、8080Aμp的结构 110
二、8080 A引线功能 112
三、8080 A中央处理器模块的组成 114
§5-4 Intel8085 A微处理器 117
一、8085ACPU的结构 117
二、8085A引线功能 118
三、8085A的主要特点 121
四、8085A与8080A信号的对比 122
一、Z80CPU的结构 123
§5-5 Z80微处理器 123
二、Z80CPU引线功能 125
三、Z80CPU的主要特点 128
四、Z80与8080A信号的对比 128
§5-6 Motorola 6800微处理器 129
一、MC 6800 CPU的结构 129
二、MC 6800的引线功能 130
§5-7 几种微处理器的总线接口信号之比较 131
第六章 微处理器的指令系统 136
§6-1 指令的基本格式 136
§6-2 寻址方式 138
三、寄存器寻址 139
二、立即扩展寻址 139
一、立即寻址 139
四、隐含寻址 140
五、寄存器间接寻址 140
六、直接寻址或扩展寻址 141
七、变址寻址 142
八、相对寻址 142
九、零页寻址 143
十、位寻址 144
§6-3 指令系统的分类 144
一、数据传送类 145
二、数据处理类 146
三、程序控制类（即转移控制类） 148
§6-4 条件标志 149
四、CPU控制指令 149
一、进位标志CY 150
二、全零标志Z 150
三、符号标志S 150
四、奇偶标志P 150
五、溢出标志V 150
§6-5 Intel8080A/8085A指令系统 151
一、Intel8080A/8085A指令系统的分类 151
七、加／减标志N 151
六、半进位位H 151
二、8080A/8085A指令系统的功能说明 152
（一）数据传送指令 152
（二）算术运算指令 153
（三）逻辑操作指令 155
（四）程序控制指令 159
（五）堆栈、输入／输出指令 160
（六）CPU控制指令 161
（七）8085 A新增加的两条指令RIM和SIM 162
§6-6 Z80的指令系统 163
一、8080A和Z80指令系统的异同点 163
三、Z80指令系统的功能说明 165
（一）数的传送和交换指令 165
二、Z80指令系统的分类 165
（二）数据块传送和搜索指令 173
（三）算术和逻辑指令 176
（四）循环和移位指令 186
（五）位操作指令 191
（六）转移指令 192
（七）子程序调用和返回指令 194
第七章 微处理器的操作时序 201
§7-1 Intel8080A微处理器的操作时序 201
一、8080A的机器周期和周期信息码 201
二、8080A基本指令周期和时态转换流程 203
三、8080A典型指令的操作时序 206
一、8085A指令执行周期 212
§7-2 8085A微处理器的操作时序 212
二、8085A指令的时序分析 213
§7-3 Z80微处理器的操作时序 217
一、Z80CPU的定时 217
二、Z80 CPU的典型时序分析 217
（一）取指令操作周期（M1周期） 217
（二）存贮器读或写周期 219
（三）输入或输出（I/O）周期 220
（四）总线请求和响应周期 221
（五）中断请求和响应周期 222
（六）不可屏蔽中断请求和响应周期 223
（七）暂停响应周期及其解除 224
三、Z80CPU时态转换流程 226
§8-1 程序设计语言 227
一、机器语言 227
二、汇编语言（初级语言） 227
三、高级语言 227
第八章 微型计算机的汇编语言 227
四、机器语言、汇编语言和高级语言的比较 228
§8-2 汇编语言源程序的规范 228
一、汇编语言源程序的格式 228
二、汇编命令（伪指令） 231
三、条件汇编（IF语句） 235
四、宏指令 236
一、汇编程序的功能 239
§8-3 汇编程序 239
二、汇编程序的汇编过程 240
第九章 汇编语言程序设计 243
§9-1 程序设计的基本方法和技巧 243
一、对任务加以正确的数学描述——建立数学模型 243
二、选择适当的计算方法 243
三、程序结构的设计 243
四、编制程序 245
五、上机调试 245
§9-2 汇编语言程序设计举例 245
一、分支结构程序 246
二、循环结构程序 247
三、算术运算程序 251
四、子程序结构 263
五、排序程序 271
第十章 微型计算机的存贮器及其接口 273
§10-1 半导体存贮器的分类 273
一、随机存取存贮器RAM，又称读写存贮器RWM 274
二、只读存贮器ROM 274
§10-2 只读存贮器 275
一、固定掩模只读存贮器ROM 275
二、可编程序的只读存贮器PROM 279
三、可擦除的可编程序只读存贮器EPROM 279
§10-3 随机存取存贮器 283
四、电可改写的PROM——EAROM 283
一、静态RAM 284
二、动态RAM 286
§10-4 存贮器与CPU的连接 289
一、存贮器的寻址方法 289
二、8205“8中取1”二进制译码器 290
三、RAM与CPU的连接 292
四、EPROM、RAM与CPU的连接 310
第十一章 微型计算机的输入和输出 312
§11-1 概述 312
§11-2 输入／输出的寻址方式 312
一、标准的I/O寻址方式 312
二、存贮器映象I/O寻址方式 313
§11-3 输入／输出指令及其时序 315
一、Intel8080 A/8085 A的I/O指令 315
二、Z80的I/O指令 315
三、两种I/O结构及寻址方式之比较 315
§11-4 输入／输出传送方式 319
一、CPU与I/O之间的接口信号 319
二、输入／输出的操作过程 320
三、I/O传送方式 320
四、程序传送方式 321
五、中断传送方式 324
六、直接存贮器存取（DMA传送）方式 325
二、单输出端口 327
§11-5 输入／输出端口结构 327
一、单输入端口 327
三、多端口传送 328
§11-6 Intel8212—8位通用I/O接口电路 330
一、8212的内部结构和功能说明 331
二、8212的典型应用举例 333
第十二章 微型计算机的中断系统 335
§12-1 概述 335
一、问题的提出 335
二、中断和中断系统的概念 335
一、中断系统应解决的问题 336
§12-2 中断的处理过程 336
三、中断的用途 336
二、CPU响应中断的条件 337
三、CPU响应中断时的情况 338
四、中断源的识别 339
五、中断的优先权 344
六、Intel 8214优先权中断控制器及其应用 348
七、可编程序中断控制器Intel 8259（简称PIC） 353
§12-3 Z80的中断系统 355
一、Z80中断系统的组成 355
二、Z80所具有的供中断系统使用的专用指令 356
三、Z80中断处理的流程 356
四、Z80的不可屏蔽中断方式 358
五、Z80的可屏蔽中断方式 359
六、Z80的中断优先权和中断嵌套 362
第十三章 可编程序并行I/O接口电路 369
§13-1 可编程序并行I/O接口电路Intel 8255 A 369
一、8255A的组成和功能 371
二、8255A的方式选择 372
三、8255A各种工作方式的功能说明 374
四、8255A工作方式小结 384
§13-2 可编程序的计数器／定时器电路 385
一、Z80CTC的组成和功能 385
二、Z80CTC的工作方式 389
三、Z80CTC的编程 390
四、Z80CTC的时序 392
五、Z80CTC的中断 394
六、Z80CTC程序设计举例 395
七、Z80CTC与CPU的连接 399
§13-3 可编程序计数器／定时器电路Intel 8253 399
一、8253的方框图和引线 400
二、8253的操作说明 401
§13-4 可编程序并行I/O接口电路Z80PIO 402
一、Z80PIO的组成和功能 402
二、Z80PIO的编程 407
三、Z80PIO的时序 411
四、Z80PIO应用举例 415
一、串行通信的基本方式 421
第十四章 可编程序串行I/O接口电路 421
§14-1 串行通信 421
二、串行通信中的基本技术 423
三、通用异步收发器UART 426
§14-2 Intel 8251 AUSART可编程通信接口电路 428
一、8251A的组成和功能 428
二、8251A的编程 432
三、8251A应用举例 434
§ 14-3 Z80串行I/O接口电路——Z80SIO 436
一、Z80SIO的组成 436
二、Z80SIO的操作说明 438
§15-1 简单开关及其与CPU的接口 440
第十五章 微型计算机的输入／输出设备及其接口技术 440
§15-2 七段发光二极管显示器及其与CPU的接口 442
§15-3 键盘及其与CPU的接口 444
一、非编码键盘 444
二、编码键盘 448
§15-4 模拟通道接口 450
一、模拟通道的作用和组成 450
二、数据转换器的主要指标 455
三、CPU与D/A转换器的接口 457
四、CPU与A/D转换器的接口 463
五、用A/D转换器组成的数据采集系统 470
一、录音机的工作原理 472
§15-5 盒式磁带机及其与CPU的接口 472
二、磁带记录的标准 473
三、磁带机与CPU的接口 474
四、盒式磁带的转贮和装入流程框图 477
§15-6 软磁盘及其与CPU的接口 477
一、软磁盘 477
二、软磁盘驱动器的结构和工作原理 478
三、软磁盘控制器FDC 479
§15-7 CRT显示器及其与CPU的接口 480
一、CRT显示器的工作原理 481
二、CRT显示器与CPU的接口 482
三、CRT终端 483
二、总线驱动器电路 484
一、标准微型计算机系统结构 484
第十六章 微型计算机系统的组成 484
§16-1 标准微型计算机系统的组成 484
§16-2 Intel8080A微型计算机系统（MCS-80）的组成 486
§16-3 Intel8085A微型计算机系统（MCS-85）的组成 488
一、基本的8085 A微型计算机系统（MCS-85系统） 488
二、SDK-85单板微型计算机 490
三、MCS-85的典型外围接口芯片 496
§16-4 Z80微型计算机系统 505
一、基本的Z80微型计算机系统 505
二、Z80 STARTER SYSTEM KIT单板微型计算机 506
一、微型计算机应用系统的设计步骤 511
§17-1 微型计算机应用系统设计概述 511
第十七章 微型计算机应用系统设计导论 511
二、微型计算机应用系统的研制工具 515
§17-2 微型计算机的监控程序 517
一、ZBUG Monitor的功能 517
二、ZBUG键盘／显示器的布局和定义 517
三、ZBUG监控程序的组成和分析 521
§17-3 I/O传送程序 541
一、用中断方式得到延时的I/O程序 541
二、实时时钟中断I/O程序 543
§17-4 微型计算机控制系统的实现 548
一、工业控制用计算机的组成和特点 548
二、微型计算机控制系统的一些概念 549
三、计算机控制系统的分类 550
四、微型计算机基本控制系统的组成 553
（一）ISBC系列单板微型计算机 553
（二）工业控制微型计算机系统 555
（三）分散型综合控制系统TDCS 556
（四）IBM个人计算机系统 557
五、微型计算机控制系统的实现 559
§17-5 微型计算应用实例 561
一、应用微型计算机的交通信号灯控制器 561
二、应用微型计算机控制的直流调速系统 565
结束语 567
附录1 Z80指令的寻址方式和操作码（表A1-1～A1-11） 568
附录 568
附录2 Z80指令系统的功能表（表A2-1～A2-11） 580
附录3 Intel8080A/8085A十六进制指令码 591
表A3-1 按指令功能分类 591
表A3-2 按指令操作码顺序编排 592
附录4 Intel 8080 A指令各时态的功能表 593
附录5 Intel微处理器和单片微型机系列表 597
表A5-1 Intel微处理器系列表 597
表A5-2 通用8位单片微型计算机 598
表A5-3 新型的8位单片微型计算机 598
附图 Z80单板微型计算机线路图 599