第1部分 教学指导书 3
第1章 微型计算机系统的基础知识 3
1.1微型计算机概述 4
1.2微型计算机系统的组成 5
1.3微机硬件系统结构基础 6
1.3.1总线结构简介 7
1.3.2微处理器模型的组成 8
1.3.3存储器概述 8
1.3.4 I/O接口概述 9
1.4微机的工作原理与程序执行过程 9
1.5计算机的运算基础 10
1.5.1数制转换综合表示法 10
1.5.2二进制编码 10
1.5.3带符号数的表示法 11
第2章 微处理器技术概述 14
2.1 8086/8088微处理器简介 15
2.1.1 8086/8088 CPU的内部组成结构 15
2.1.2 8086/8088的寄存器结构 16
2.1.3总线周期的概念 18
2.2 8086/8088 CPU的存储器 18
2.2.1存储器的组织 18
2.2.2存储器的分段 19
2.2.3物理地址和逻辑地址 19
2.2.4堆栈 19
2.3 CISC与RISC技术 20
2.3.1 CISC 20
2.3.2 RISC 20
2.4 80x86~Pentium系列微处理器技术概述 20
2.4.1 80286微处理器 20
2.4.2 80386微处理器 21
2.4.3 80486微处理器 22
2.4.4 Pentium微处理器 23
2.4.5 PentiumⅡ微处理器 24
2.4.6 PentiumⅢ微处理器 25
2.4.7 Pentium 4微处理器 25
2.4.8新一代微处理器——Itanium 26
2.5 80x86~Pentium系列微处理器的程序设计模型 27
2.5.1通用寄存器 28
2.5.2专用寄存器 28
2.6实模式存储器寻址 30
2.6.1段和偏移 31
2.6.2默认段寄存器和偏移寄存器 31
2.6.3“段加偏移”寻址机制允许重定位 31
2.7保护模式存储器寻址 32
2.7.1选择子和描述符 32
2.7.2程序不可见寄存器 33
2.8内存分页 34
2.8.1分页寄存器 34
2.8.2页目录和页表 34
2.9 CPU的性能参数 35
2.10 CPU的核心 36
2.11现代微处理器采用的新技术概述 37
第3章 微处理器的指令系统 38
3.1 8086/8088的寻址方式 38
3.1.1数据寻址方式 39
3.1.2程序存储器寻址方式 41
3.1.3堆栈存储器寻址方式 41
3.1.4其他寻址方式 41
3.2 8086/8088指令系统的分类 42
3.3数据传送类指令 43
3.3.1通用数据传送指令 43
3.3.2目标地址传送指令 44
3.3.3标志位传送指令 45
3.3.4 I/O数据传送指令 45
3.4算术运算类指令 46
3.4.1加法指令 46
3.4.2减法指令 47
3.4.3乘法指令 48
3.4.4除法指令 49
3.4.5十进制调整指令 49
3.5逻辑运算和移位循环类指令 51
3.5.1逻辑运算指令 51
3.5.2移位指令与循环移位指令 51
3.6串操作类指令 52
3.7程序控制类指令 53
3.7.1无条件转移指令 53
3.7.2条件转移指令 56
3.7.3循环控制指令 56
3.7.4中断控制指令 57
3.8处理器控制类指令 58
3.8.1对标志位操作指令 58
3.8.2同步控制指令 58
3.8.3其他控制指令 59
3.9 CPU指令集 59
第4章 汇编语言程序设计 62
4.1汇编语言概述 62
4.2 8086/8088汇编源程序 63
4.2.1 8086/8088汇编源程序实例 63
4.2.2 8086/8088汇编语言语句的类型及格式 63
4.3 8086/8088汇编语言的数据项及表达式 64
4.3.1常量 64
4.3.2变量 65
4.3.3标号 65
4.3.4表达式和运算符 65
4.4 8086/8088汇编语言的伪指令 65
4.4.1数据定义伪指令 65
4.4.2符号定义伪指令 66
4.4.3段定义伪指令 66
4.4.4过程定义伪指令 67
4.5 8086/8088汇编语言程序设计基本方法 67
4.5.1顺序结构程序 67
4.5.2分支结构程序 67
4.5.3循环结构程序 67
4.5.4 DOS及BIOS中断调用 68
第5章 微处理器的硬件特性及微机系统组成原理 72
5.1 8086/8088微处理器的引脚信号与功能 73
5.1.1地址/数据总线AD15 ~AD0 73
5.1.2地址/状态总线A19 /S6 ~A16 /S3 73
5.1.3控制总线 73
5.1.4电源线Vcc和地线GND 74
5.1.5其他控制线(24~31引脚) 74
5.2时钟发生器 74
5.3总线缓冲及锁存 74
5.3.1多路分离总线 75
5.3.2缓冲系统 75
5.4 8086/8088系统的两种工作模式 75
5.4.1最小模式操作 75
5.4.2最大模式操作 76
5.5总线时序 77
5.5.1基本的总线操作 77
5.5.2一般的时序操作 77
5.5.3微处理器与存储器接口的时序配合 78
5.6 IBM PC系统组成原理 78
5.6.1 IBM PC系统的硬件结构 78
5.6.2 IBM PC/XT主机板结构 79
5.6.3 IBM PC/XT的内存分配 80
5.6.4 IBM PC/XT的I/O接口电路 80
5.6.5 PC总线 80
5.7 80386微机系统组成原理 81
5.8 Pentium 4微机系统组成原理 82
5.9 Pentium 4系列微型计算机系统中的技术新发展 83
5.9.1主板的板型结构 83
5.9.2主板设计中的一些技术特点 83
5.9.3主板芯片组 84
5.9.4芯片组举例 85
第6章 存储器及其接口 86
6.1存储器的分类与组成 87
6.1.1半导体存储器的分类 87
6.1.2半导体存储器的组成 87
6.2随机存取存储器 88
6.2.1静态随机存取存储器 88
6.2.2动态随机存取存储器 89
6.3只读存储器 90
6.3.1只读存储器存储信息的原理和组成 90
6.3.2只读存储器的分类 90
6.3.3常用ROM芯片举例 91
6.4存储器的连接 91
6.4.1存储器芯片的扩充技术 91
6.4.2存储器与CPU的连接 92
6.5高速缓存cache 92
6.5.1高速缓存的工作原理 93
6.5.2高速缓存分级结构 93
6.6内存的技术发展 94
6.7外部存储器 96
6.7.1硬盘 96
6.7.2光盘驱动器 97
6.8存储器系统的分层结构 99
第7章 输入输出接口与中断技术 100
7.1输入输出接口概述 101
7.1.1 CPU与外设间的连接 101
7.1.2接口电路的基本结构 101
7.2 CPU与外设之间数据传送的方式 102
7.2.1程序传送 102
7.2.2中断传送 103
7.2.3直接存储器存取(DMA)传送 104
7.3中断技术 104
7.3.1中断概述 104
7.3.2单个中断源的中断 105
7.3.3向量中断 106
7.3.4中断优先权 106
7.4 8086/8088的中断系统和中断处理 106
7.4.1 8086/8088的中断系统 106
7.4.2 8086/8088的中断处理过程 108
7.4.3中断向量表 108
7.4.4可屏蔽中断的过程 109
7.4.5中断响应时序 109
7.4.6中断服务子程序设计 110
7.5可编程中断控制器8259A 110
7.5.1 8259A的引脚与功能结构 110
7.5.2 8259A内部结构框图和中断工作过程 111
7.5.3 8259A的控制字格式 112
7.5.4 8259A应用举例 115
第8章 接口技术 116
8.1接口的分类及功能 117
8.1.1接口的分类 117
8.1.2接口的功能 117
8.2可编程计数器/定时器8253-5 117
8.2.1 8253-5的引脚与功能结构 117
8.2.2 8253-5的内部结构和寻址方式 118
8.2.3 8253-5的6种工作方式及时序关系 118
8.2.4 8253-5应用举例 120
8.3可编程并行通信接口芯片8255A 120
8.3.1 8255A芯片引脚定义与功能 120
8.3.2 8255A寻址方式 121
8.3.3 8255A的控制字 121
8.3.4 8255A的工作方式 122
8.3.5时序关系 123
8.3.6 8255A的应用举例 123
8.4 PC的串行接口 123
8.4.1串行通信基础 123
8.4.2可编程串行异步通信接口8250 124
8.5模数(A/D)与数模(D/A)转换接口芯片 125
8.5.1 DAC 0832数模转换器 125
8.5.2 ADC 0809模数转换器 127
8.6主板上的插座、插槽与外部接口 129
8.6.1 CPU插座 129
8.6.2总线扩展槽 130
8.6.3内存条插槽 131
8.6.4主板上的功能芯片 132
8.6.5主板的I/O接口 132
第9章 多媒体外部设备及接口卡 134
9.1输入设备 134
9.1.1字符输入设备——键盘 134
9.1.2图形输入设备 135
9.1.3图像输入设备 137
9.1.4智能输入装置 140
9.2图形/图像输出设备 141
9.2.1显示器 141
9.2.2打印机 142
9.3输入输出复合设备 142
9.3.1传真机 142
9.3.2多功能一体机 143
9.4显卡 143
9.4.1显卡的分类 143
9.4.2显卡内部结构 143
9.4.3显卡的性能参数 144
9.5声卡 145
第2部分 习题详解 149
习题1 149
习题2 153
习题3 160
习题4 173
习题5 187
习题6 192
习题7 197
习题8 207
习题9 220