内容简介
本书全面而又系统地介绍了现代微型计算机的基本组成结构、工作原理和典型接口技术，主要内容包括数据在计算机中的表示形式、计算机/微型计算机的组成与结构、微处理器结构、指令系统与汇编语言程序设计、存储器及其接口、输入输出及DMA技术、中断系统、串并行通信及其接口电路、模拟接口、总线技术、80x86/Pentium保护模式的概念与技术、高性能微处理器的先进技术与典型结构等。本书内容精练，层次清楚，实用性强；在注重讲解基本概念的同时，也十分注意反映微型计算机发展中的新知识、新技术。本书既可作为普通高等院校理工科各专业计算机基础课程教材，也可作为自学考试和成人教育以及各类职业学校的教材。
图书目录
第1章 数在计算机中的表示形式1
1.1 机器数与真值1
1.2 常见的机器数表示形式2
1.2.1 原码2
1.2.2 补码3
1.2.3 反码4
1.2.4 原码、补码和反码之间的转换4
1.2.5 移码表示法5
1.2.6 4种机器数表示形式的比较和小结6
1.3 数的定点表示与浮点表示6
1.3.1 定点表示法6
1.3.2 浮点表示法7
1.4 二-十进制编码10
1.4.1 二-十进制编码特点10
1.4.2 8421码10
1.5 二进制信息的计量单位11
习题112
第2章 计算机的基本结构与工作过程13
2.1 计算机的基本结构13
2.1.1 冯·诺依曼计算机基本结构13
2.1.2 计算机的基本组成框图及功能部件简介14
2.2 计算机的工作流程17
2.2.1 指令与程序17
2.2.2 计算机的基本工作流程18
2.3 计算机系统的组成21
2.3.1 硬件与软件21
2.3.2 计算机系统的基本组成21
2.4 微型计算机的产生和发展22
2.4.1 世界上第一个微处理器和微型计算机的诞生22
2.4.2 微型计算机的发展阶段22
2.5 微型计算机的分类及主要技术指标24
2.5.1 微型计算机的分类24
2.5.2 微型计算机的主要技术指标25
2.6 微型计算机的基本结构及系统组成26
2.6.1 微型计算机基本结构27
2.6.2 微型计算机的系统组成28
习题228
目 录 微机原理与接口技术第3章 微处理器的编程结构30
3.1 微处理器的工作模式30
3.1.1 实模式31
3.1.2 保护模式31
3.1.3 虚拟8086模式31
3.2 微处理器的编程结构32
3.2.1 程序可见寄存器32
3.2.2 80x86/Pentium处理器的寄存器模型32
3.3 实模式下的存储器寻址37
3.3.1 实模式下的存储器地址空间37
3.3.2 存储器分段技术37
3.3.3 实模式下的存储器寻址38
3.3.4 堆栈42
3.4 实模式I/O地址空间43
习题344
第4章 寻址方式与指令系统45
4.1 寻址方式45
4.1.1 数据寻址方式46
4.1.2 转移地址寻址方式52
4.2 指令编码54
4.2.1 指令编码格式54
4.2.2 指令编码举例57
4.3 8086指令系统57
4.3.1 数据传送指令58
4.3.2 算术运算指令64
4.3.3 逻辑运算与移位指令76
4.3.4 串操作指令79
4.3.5 转移指令83
4.3.6 处理器控制指令90
4.4 80286～Pentium指令系统91
习题491
第5章 汇编语言的基本语法93
5.1 汇编语言的特点93
5.2 汇编语言程序结构和基本语法94
5.2.1 示例程序94
5.2.2 基本概念95
5.2.3 指令语句101
5.2.4 伪指令语句104
5.2.5 结构与记录111
5.2.6 宏指令113
5.2.7 简化段定义116
5.3 ROM BIOS中断调用和DOS系统功能调用117
5.3.1 ROM BIOS中断调用117
5.3.2 DOS系统功能调用118
5.4 汇编语言程序的上机过程118
5.4.1 .exe文件的上机过程118
5.4.2 .com文件及其上机过程126
习题5128
第6章 汇编语言程序设计及应用132
6.1 汇编语言程序设计的基本方法132
6.1.1 程序设计的基本步骤132
6.1.2 程序的基本结构形式133
6.1.3 子程序设计135
6.2 汇编语言的编程应用137
6.2.1 I/O与通信137
6.2.2 声音与时钟138
6.2.3 乐曲程序139
6.2.4 键盘I/O143
6.2.5 鼠标器编程145
6.2.6 图形显示148
6.3 Windows汇编语言程序设计简介152
6.3.1 Windows API函数152
6.3.2 动态链接库153
6.3.3 指令集选择153
6.3.4 工作模式选择153
6.3.5 函数的原型定义154
6.3.6 Windows应用程序的基本结构框架154
6.3.7 Win32汇编语言应用程序实例154
6.3.8 MASM 32汇编与连接命令156
6.4 高级汇编语言技术156
6.4.1 条件汇编156
6.4.2 库的使用157
6.4.3 汇编语言与高级语言的混合编程158
习题6163
第7章 微处理器的内部结构及外部功能特性164
7.1 微处理器的内部结构164
7.1.1 总线接口单元BIU164
7.1.2 指令Cache与数据Cache165
7.1.3 超标量流水线结构165
7.1.4 动态转移预测及转移目标缓冲器BTB166
7.1.5 指令预取器和预取缓冲器168
7.1.6 指令译码器169
7.1.7 执行单元EU169
7.1.8 浮点处理单元FPU169
7.1.9 控制单元CU170
7.2 微处理器的外部功能特性170
7.2.1 微处理器的外部引脚信号170
7.2.2 微处理器的总线时序175
习题7179
第8章 I/O接口与DMA技术181
8.1 I/O接口概述181
8.1.1 I/O接口的基本功能181
8.1.2 I/O接口的基本结构182
8.1.3 I/O端口的编址方式183
8.1.4 I/O接口的地址分配184
8.1.5 I/O接口的地址译码及片选信号的产生185
8.1.6 I/O指令186
8.2 I/O控制方式186
8.2.1 程序控制方式187
8.2.2 中断控制方式188
8.2.3 DMA方式189
8.3 DMA接口技术190
8.3.1 DMA控制器的基本功能190
8.3.2 DMA控制器的一般结构191
8.3.3 DMA控制器的工作方式192
8.3.4 DMA工作过程193
8.3.5 可编程DMA控制器8237194
习题8195
第9章 中断系统196
9.1 基本概念196
9.1.1 中断196
9.1.2 中断响应和处理的一般过程197
9.1.3 中断优先级和中断嵌套198
9.2 80x86实模式的中断系统200
9.2.1 中断的分类200
9.2.2 中断向量表200
9.2.3 外部中断203
9.2.4 内部中断204
9.2.5 中断响应和中断处理过程206
9.3 可编程中断控制器8259A209
9.3.1 8259A的引脚功能210
9.3.2 8259A的内部结构210
9.3.3 8259A的工作过程211
9.3.4 8259A的工作方式212
9.3.5 8259A的级联使用214
9.3.6 8259A的控制字及编程使用216
9.3.7 8259A应用举例221
9.4 中断服务程序设计222
9.4.1 中断服务程序的一般结构222
9.4.2 在中断向量表中置入中断向量223
9.4.3 中断服务程序设计225
习题9226
第10章 并行通信及其接口电路228
10.1 可编程并行接口的组成及工作过程228
10.1.1 可编程并行接口的组成及其与CPU和外设的连接228
10.1.2 可编程并行接口的数据输入输出过程229
10.2 可编程并行通信接口8255A230
10.2.1 8255A的性能概要230
10.2.2 8255A芯片引脚分配及引脚信号说明230
10.2.3 8255A内部结构方块图231
10.2.4 8255A的控制字232
10.2.5 8255A的工作方式234
10.2.6 8255A的状态字240
10.2.7 8255A应用举例241
习题10244
第11章 串行通信及其接口电路247
11.1 串行通信247
11.1.1 串行通信的特点247
11.1.2 串行通信涉及的常用术语和基本概念248
11.2 串行通信接口标准253
11.2.1 RS-232C253
11.2.2 RS-485254
11.3 串行接口的基本结构与功能254
11.3.1 串行异步接口的基本结构与功能255
11.3.2 串行同步接口的基本结构与功能256
11.4 可编程串行通信接口8251A257
11.4.1 USART257
11.4.2 8251A的基本功能和工作原理258
11.4.3 8251A对外接口信号260
11.4.4 8251A的编程263
11.4.5 8251A应用举例267
习题11269
第12章 计数/定时技术271
12.1 概述271
12.2 可编程计数器/定时器8253272
12.2.1 8253的主要功能272
12.2.2 8253的结构框图272
12.2.3 8253的引脚274
12.2.4 8253的工作方式274
12.2.5 8253的初始化编程279
12.2.6 8253的读出操作283
12.3 8253的应用284
习题12286
第13章 存储器及其接口288
13.1 概述288
13.1.1 存储器的分类288
13.1.2 存储器的性能指标289
13.1.3 存储系统的层次结构290
13.1.4 内存储器的基本结构及其数据组织292
13.2 半导体存储器及其典型芯片293
13.2.1 可读写存储器RAM294
13.2.2 只读存储器ROM306
13.3 存储器接口技术313
13.3.1 存储器与CPU连接时应考虑的问题313
13.3.2 存储器接口中的片选控制314
13.3.3 存储器扩展317
13.3.4 存储器接口分析与设计举例318
13.3.5 16位、32位、64位存储器接口320
13.4 改进存储器性能的相关技术323
13.4.1 双端口存储器323
13.4.2 并行主存系统324
13.5 高速缓存(Cache)326
13.5.1 Cache基本原理326
13.5.2 Cache的组织方式328
13.5.3 Cache控制器82385329
13.5.4 Cache的更新方式及替换算法333
13.6 虚拟存储器335
13.6.1 虚拟存储器的工作原理335
13.6.2 80x86的虚拟存储技术337
习题13338
第14章 模拟接口340
14.1 模拟接口概述340
14.2 D/A转换器341
14.2.1 D/A转换器的工作原理341
14.2.2 D/A转换器的主要技术指标344
14.2.3 D/A转换器芯片345
14.2.4 D/A转换器芯片与微处理器的接口347
14.2.5 D/A转换器的应用348
14.3 A/D转换器349
14.3.1 基本概念349
14.3.2 A/D转换器的工作原理351
14.3.3 A/D转换器的主要技术指标352
14.3.4 A/D转换器芯片353
14.3.5 A/D转换器芯片与微处理器的接口354
习题14357
第15章 总线技术359
15.1 概述359
15.1.1 总线359
15.1.2 总线的分类360
15.1.3 总线标准361
15.1.4 总线仲裁362
15.2 PCI总线363
15.2.1 概述363
15.2.2 PCI总线的系统结构及特点363
15.2.3 PCI总线的引脚信号365
15.3 USB总线367
15.3.1 USB概述367
15.3.2 USB的拓扑结构368
15.3.3 USB协议简介369
15.4 高速总线接口IEEE 1394373
15.5 高速图形端口AGP374
习题15376
第16章 80x86/Pentium保护模式的概念与技术377
16.1 保护模式概述377
16.2 保护模式的主要数据结构378
16.2.1 段描述符378
16.2.2 描述符表378
16.2.3 段选择符379
16.3 保护模式的存储器管理和地址转换380
16.3.1 物理地址、线性地址与逻辑地址380
16.3.2 虚拟地址和虚拟地址空间381
16.3.3 虚拟地址空间的分段381
16.3.4 物理地址空间和虚实地址转换382
16.3.5 段式地址转换383
16.3.6 页式地址转换386
16.3.7 转换旁视缓冲器TLB（快表）389
16.4 多任务和保护390
16.4.1 保护和特权级390
16.4.2 保护模式的中断和异常392
16.5 虚拟8086模式394
习题16394
第17章 高性能微处理器的先进技术及典型结构396
17.1 高性能微处理器所采用的先进技术396
17.1.1 指令级并行396
17.1.2 超标量技术397
17.1.3 超长指令字结构398
17.1.4 超级流水线技术398
17.1.5 RISC技术399
17.2 高性能微处理器举例401
17.2.1 64位处理器Alpha 21064401
17.2.2 Itanium处理器--IA-64架构的开放硬件平台403
17.3 多核处理器简介405
17.3.1 复杂单处理器结构所遇到的挑战405
17.3.2 多核处理器的出现405
17.3.3 多核处理器结构的主要特点406
17.4 现代PC主板典型结构407
17.4.1 芯片组、桥芯片及接口插座407
17.4.2 Pentium PC主板结构408
17.4.3 Pentium 4 PC主板的I/O组织结构409
习题17410附录A 8086/8088指令编码格式411附录B DOS功能调用（INT 21H) 416附录C BIOS中断调用421附录D 调试程序DEBUG的使用425部分习题参考答案429参考文献444
