基本资料 丛书名：21世纪大学计算机系列教材定价：29.80页数：355字数：584千字装祯：平装版次：1印次：1纸张：胶印纸所属分类：图书-计算机/网络-计算机体系结构 内容简介 本书为普通高等教育 十一五 国家级规划教材。本书介绍了信息在计算机中的存储形式、数制及相互转换、二进制数的算术和逻辑运算等基础知识；软件部分讲述了8086指令系统、部分伪指令和DOS功能调用及汇编语言程序设计和调试的全过程；硬件部分介绍了8086 CPU的内部特点、寄存器及相关概念、存储器的分类和层次结构、物理地址形成、译码电路等；讨论了诸多I/O接口芯片的结构、编程及应用，在串行通信中还介绍了USB总线；讨论并举例说明了A/D、D/A芯片与微机接口及应用，本书还对80286、80386 CPU主要内容及其体系做了简要介绍。全书共分12章，每章附有习题，提供配套的电子课件。本书配套的辅导书包括课程设计、教学指导、习题解答以及考研试卷分析。本书适合作为高等院校本科非电类理工科学生相关课程的教材，适合作为电类成人本科或者高职高专相关课程的教材，也可以作为相关技术人员或爱好者的参考书。 章节目录 第1章 计算机基本知识1.1 绪论1.2 计算机的发展概述1.2.1 计算机的发展1.2.2 微处理器及微型计算机的发展概况1.2.3 计算机编程语言的发展1.3 微型计算机中信息的表示及运算基础1.3.1 二进制数的表示与运算1.3.2 二-十进制（BCD）数的表示与运算1.3.3 十六进制数的表示与运算1.3.4 带符号二进制数的表示和运算1.3.5 实型数的表示1.3.6 字符的编码表示1.4 几种进制之间的相互转换1.4.1 十进制整数到任意进制整数的转换1.4.2 任意进制整数到十进制整数之间的转换1.4.3 二进制数和十六进制数之间的相互转换1.4.4 带符号二进制整数到十进制整数之间的转换1.4.5 十进制实数与浮点数之间的转换习题与思考题1第2章 8086系统结构2.1 8086CPU结构2.1.1 8086CPU的内部结构2.1.2 8086CPU的寄存器结构2.1.3 8086CPU的管脚及功能2.2 8086系统的结构和配置2.2.1 8086存储器结构2.2.2 8086输入/输出结构2.2.3 8086的最小和最大模式系统2.3 8086CPU内部时序2.3.1 最小模式系统中8086CPU的读/写总线周期2.3.2 最大模式系统中8086CPU的读/写总线周期习题与思考题2第3章 8086的指令系统3.1 8086指令的特点3.2 8086的寻址方式3.2.1 8086寻址方式的说明3.2.2 寻址方式介绍3.3 8086的指令格式及数据类型3.3.1 8086的操作码3.3.2 8086指令中寄存器的编码3.3.3 指令中的操作数3.3.4 指令中的数据类型3.4 8086的指令集3.4.1 数据传送指令3.4.2 算术运算指令3.4.3 位操作指令3.4.4 串处理指令3.4.5 程序控制转移指令3.4.6 处理器控制指令习题与思考题3第4章 8086汇编语言程序设计4.1 8086汇编语言的语句4.1.1 指令性语句格式4.1.2 指示性语句格式4.1.3 有关属性4.2 8086汇编语言中的伪指令4.2.1 符号定义语句4.2.2 变量定义语句4.2.3 段定义语句4.2.4 过程定义语句4.2.5 结束语句4.3 8086汇编语言中的运算符4.3.1 常用运算符和操作符4.3.2 运算符的优先级别4.4 汇编语言程序设计4.4.1 汇编语言程序设计基本步骤4.4.2 汇编语言程序的基本结构4.5 宏定义与宏调用4.6 汇编语言程序设计与上机调试4.6.1 汇编语言程序设计实例4.6.2 DOS功能调用与子程序设计4.6.3 汇编语言程序上机调试习题与思考题4第5章 存储器原理与接口5.1 存储器分类5.1.1 按构成存储器的器件和存储介质分类5.1.2 按存取方式分类5.1.3 按在计算机中的作用分类5.2 多层存储结构概念5.2.1 Cache?主存层次5.2.2 主存?辅存层次5.3 主存储器及存储控制5.3.1 主存储器5.3.2 主存储器的基本组成5.4 8086系统的存储器组织5.4.1 8086CPU的存储器接口5.4.2 存储器接口举例5.5 现代内存芯片技术习题与思考题5第6章 微型计算机的输入/输出6.1 CPU与外设通信的特点6.1.1 接口的用途6.1.2 I/O端口的寻址方式6.1.3 I/O端口地址的形成6.2 输入/输出方式6.2.1 程序控制传输方式6.2.2 直接存储器存取方式6.3 CPU与外设通信的接口6.3.1 同步传输方式与接口6.3.2 异步查询方式与接口6.4 8086CPU的输入/输出6.4.1 8086CPU的I/O指令6.4.2 8086CPU的I/O特点习题与思考题6第7章 可编程接口芯片7.1 可编程并行接口芯片8255A7.1.1 8255A的内部结构7.1.2 8255A的管脚7.1.3 8255A的工作方式及编程7.1.4 8255A工作方式的功能及应用举例7.1.5 8255A应用举例7.2 可编程定时/计数器接口芯片82537.2.1 8253的内部结构7.2.2 8253的管脚分配7.2.3 8253的编程7.2.4 8253的工作方式7.2.5 8253的工作方式小结7.2.6 8253应用举例习题与思考题7第8章 串行输入/输出接口8.1 串行通信接口8.1.1 串行通信的实现8.1.2 串行通信的基本概念8.1.3 可编程串行通信接口芯片8251A简介8.1.4 串行通信接口RS-232C8.2 USB总线简介8.2.1 什么是USB8.2.2 USB工作原理8.2.3 USB传输方式8.2.4 USB设备列举习题与思考题8第9章 中断与中断管理9.1 中断原理9.1.1 从无条件传输、条件传输到中断传输9.1.2 中断概念9.1.3 中断应用9.2 中断系统组成及其功能9.2.1 与中断有关的触发器9.2.2 中断条件9.2.3 中断响应过程9.3 中断源识别及中断优先权9.3.1 中断源识别9.3.2 中断优先权9.4 8086中断系统9.4.1 不可屏蔽中断9.4.2 可屏蔽中断9.4.3 软件中断9.4.4 中断概念的再讨论9.5 8086CPU的中断管理9.5.1 8086CPU的中断处理顺序9.5.2 8086CPU的中断服务入口地址表9.5.3 中断入口地址设置9.6 可编程中断控制器8259A简介9.6.1 8259A的内部结构及管脚分配9.6.2 8259A的中断管理方式9.6.3 8259A的编程与应用9.7 IBMPC硬件中断9.7.1 中断设置9.7.2 PC中断资源的使用9.7.3 中断举例习题与思考题9第10章 D/A转换与A/D转换接口及其应用10.1 从物理信号到电信号的转换10.1.1 概述10.1.2 介绍几种传感器10.2 D/A转换器及其接口技术10.2.1 D/A转换器及其接口概述10.2.2 并行8位D/A转换芯片AD558及其接口10.2.3 串行8位D/A转换器TLC562010.2.4 12位D/A转换器及接口10.3 A/D转换器及其接口技术10.3.1 A/D转换原理10.3.2 A/D转换与微机接口技术的一般原理10.3.3 A/D转换与微机接口电路10.3.4 A/D转换芯片ADC080910.3.5 串行8位A/D转换器TLC083110.4 微机应用实例10.4.1 在辅助科学实验中的应用10.4.2 在生物科学中的应用10.4.3 在控制中的应用10.4.4 在临床医疗仪器中的应用习题与思考题10第11章 80286微处理器11.1 80286微处理器基本原理概述11.1.1 80286内部结构简介11.1.2 80286芯片管脚功能11.1.3 80286支持的数据类型11.1.4 80286指令系统11.1.5 80286的存储器管理11.1.6 保护虚地址方式下存储器管理11.2 80286的系统配置习题与思考题11第12章 80386微处理器12.1 80386系统结构12.1.1 80386微处理器基本结构12.1.2 80386的寄存器组成12.1.3 80386的存储器管理12.1.4 80386的保护机制12.1.5 80386系统组成12.2 80386的指令系统12.2.1 80386的寻址方式12.2.2 80386的指令系统12.3 80386的存储器扩展12.3.1 基本的存储器接口控制线12.3.2 基本的存储器接口12.3.3 高速缓冲存储器12.3.4 Intel82385高速缓存控制器12.4 80386的输入/输出接口12.4.1 8038的I/O系统12.4.2 多功能接口芯片8238012.5 80386的异常和中断及其处理12.5.1 实模式下异常和中断的处理过程12.5.2 保护虚地址方式下异常和中断的处理过程12.6 精简指令集计算机（RISC）简介12.6.1 RISC的基本原理12.6.2 RISC的特色及其难点所在12.6.3 RISC的关键技术12.7 80x86典型微处理机介绍12.7.1 80486CPU12.7.2 Pentium系列微处理机习题与思考题12参考文献序言/前言 第2版前言计算机的诞生是人类科学史上的一件大事。半个多世纪以来，计算机得到了迅猛的发展，从小型机到巨型机，从台式机到手提电脑，从每秒5000次的定点算术运算到每秒几十万亿次的浮点算术运算，科学家实现了计算机一代接一代的跨越性的飞跃。现代计算机发展基本分为两个方向，一个是巨型机，另一个是微型机或微机。前者一个主要特征就是高速性，后者则是在保证一定速度的前提下使机器微型化。微机的一个代表机型是个人计算机（PC）。现在的微机得到了极为广泛的应用，已经成为人们生活中的必不可少的一部分，人们用它上网来了解世界各地的资讯，用它进行财务处理来管理公司和家庭开支，用它控制机电部件来实现过程操作的自动化 对科研工作者而言，微机更是需要掌握的 第二语言 。20多年来，我们分别给中国科学技术大学的电子类专业的学生如电子科学与技术系，非电类专业的学生如化学系、管理系、地球物理系、少年班等其他专业讲授 微机原理与接口课程 ，根据学生们的专业不同，讲课的内容和范围不同，因人施教，受到了学生的普遍欢迎。不少非电类的学生把自己所学的知识用于他们的毕业设计，取得了很好的结果。有些学生在学习后，对微机原理与接口技术产生了浓厚的兴趣，在毕业考研究生时选择了电类专业。由于我们长期不断地对微机教学的改革和完善，本课程成为我校最受学生欢迎的课程之一。2006年，微机原理与接口课程被评为安徽省精品课程。为了总结我们多年来微机原理教学的经验，应电子工业出版社要求，我们对非电类的微机教学教案进行了系统的整理，于2005年出版了教材《微机原理与接口技术（基于16位机）》。该教材已在全国不少高校推广使用，重印多次，销售4万多册。作为该教材的第2版，本书增加了80286和80386的内容，主要包括如下几个方面：32位机系统结构、保护模式下的内存管理、基本的存储器接口、高速缓存的数据更新、RISC简介等。本书是我们多年微机教学的系统总结，并入选普通高等教育 十一五 国家级规划教材。它具有如下特点。（1）对硬件的独特叙述方式是本书的主要特色，也是现有类似教材中所没有的特点。本书深入浅出地讲解了微机存储器接口、I/O接口和中断原理等，难点部分讲解清晰，容易理解。本书在介绍存储器接口的章节中分析了8086CPU对总线的读/写特点以及相关接口电路信号线的物理意义，重点讨论了接口电路的一个关键点 片选信号的产生；在此基础上，给出了关于8086存储器接口的详细设计实例。通过这些实例的学习，读者可以熟练掌握存储器接口和I/O接口的设计方法。CPU中断原理的讲解是本课程讲授的一大难点。本书在讲解这部分内容时，先举例让学生理解中断概念，并结合无条件数据传输和条件数据传输的特点，巧妙地从条件数据传输过渡到中断传输。有了这些概念后再深入讲解CPU中断系统，学生就比较容易接受了。可编程定时器计数器8253也是课程讲解的一个难点。8253有6种工作方式，有些方式之间差别不太大，学生们学习起来很是头疼。本书从一个家庭厨房的自动定时系统讲起，通过对其进行完善，逐一介绍了方式0、方式4和方式5，这样非常有利于保持学生思维的延续性，并使8253工作方式有一个更加清晰的比较，从而理解、记忆更加深刻。（2）教材的后两章是有关80286和80386的介绍。从我们的教学经验来看，32位机体系中的保护虚地址方式的概念和寻址过程是一个教学关键点，同时也是一个难点。为了分散难点，我们首先简单介绍了80286体系，对80286体系中保护虚地址方式的概念进行了比较详细的讨论，然后介绍80386体系，并进一步讨论了32位机体系中更为复杂的保护虚地址方式的概念和寻址过程。我们认为，这样安排可以减轻学生的学习负担。（3）在传统的理论教学内容基础上，介绍最新的微机及其接口的新知识和新技术，如USB接口、串行数模转换接口和模数转换接口等，RISC的特性和RISC的实施要点等。（4）全书章节安排合理，重点突出、结构清晰、紧凑，文字简练，没有多余的语句和段落。教学案例丰富多彩，并配有学习指导书、PPT课件等。（5）出版配套的辅导书《微机原理与接口技术学习指导（第2版）》。该书主要包括教学指导、习题参考答案和课程设计三部分内容，对课程的教学具有较好的支撑作用。在教学指导部分中， 教学要求 指出通过该章的教学，应该让学生了解什么、熟悉什么、掌握什么； 教学关键点 中除对主教材中相关内容做出点评和解释外，还列举了更多的实例，用主教材的方法进行分析； 教学难点 是作者根据积累多年的教学心得和体会提出的。课程设计部分是第2版新增加的内容，主要包括微机课程设计及其设计分析和实现等内容。同时，该书还增加了中国科学技术大学硕士研究生 微机原理与接口 入学考试试卷两套及其解答。读者通过这些内容的学习和训练，可以进一步强化读者对微机课程的学习和理解。（5）本书配套的电子课件、部分程序代码以及第1版中的 附录A 8086指令系统 等教学资源将上传到网站中供读者下载，读者可以登录到华信教育资源网站（http://www.huaxin.edu.cn或者http://www.hxedu.com.cn），注册之后进行下载。如有问题，请发邮件至unicode@phei.com.cn咨询。周佩玲老师编写了第1、3、4章，彭虎老师编写了第5章的5.4节和第7～12章，傅忠谦老师编写了第2章、第5章的其余部分、第6章和第12章的12.7节。全书由彭虎、周佩玲老师统稿。本书在编写过程中得到了中国科学技术大学电子科学技术系领导的大力支持和指导，林克明教授对本书提出了宝贵意见，在此表示衷心的感谢。感谢林姿、于杰等所做的文字录入、校对和绘图工作，感谢研究生卢昊、李粤得、韩志会、郑驰超、程琴琴和余盛康对本书提供的资料和建议，感谢微机应用教研室的全体老师对本书的支持和帮助。特别感谢本书的编辑，是他们付出的艰辛与努力，终于使本书能与读者见面。书中疏漏之处，望读者指正，深致谢忱！作 者 于中国科技大学