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第一章　微机系统组成及工作原理3

1.1 微机系统概述3

1.1.1 微机系统的三个层次3

1.1.2　微机系统的主要性能指标3

第一部分　微机原理篇3

1.2　微机系统的硬件结构5

1.2.1　三总线结构及分类5

1.2.2　微机各大组成部分的基本结构及功能7

1.3　微机运算基础11

1.3.1　计算机中数的表示方法11

1.3.2　计算机的运算16

1.4　微机基本工作原理20

1.4.1 计算机工作过程的本质20

1.4.2　指令与程序概念20

1.4.4　指令与程序的执行21

1.4.3　指令类别21

1.4.5　程序执行过程举例22

1.5 PC系列微机系统24

1.5.1 PC系列微机系统概述24

1.5.2　基本系统配置25

1.5.3　非基本系统配置26

1.5.4　现代主流微机的主板结构及其芯片组27

思考题与习题一36

第二章　微处理器和指令系统39

2.1 Intel系列微处理器39

2.1.1 8086/8088微处理器39

2.1.2 80486微处理器42

2.1.3 Pentium微处理器43

2.1.4　Pentium Pro微处理器44

2.1.5 Pentium Ⅱ微处理器45

2.1.7 Pentium 4微处理器46

2.1.6 Pentium Ⅲ微处理器46

2.2 Pentium微处理器47

2.2.1 内部结构与外部引脚47

2.2.2　内部寄存器53

2.2.3 Pentium的四种工作方式63

2.3 Pentium微处理器指令系统66

2.3.1　基本数据类型66

2.3.2　操作数寻址方式68

2.3.3 Pentium指令系统概貌76

2.3.4　通用整数指令及应用78

思考题与习题二117

3.1　汇编语言的基本语法124

3.1.1　汇编语言源程序结构124

第三章　汇编语言程序设计124

3.1.2　汇编语言的语句格式126

3.1.3　汇编语言的数据127

3.1.4　表达式与运算符128

3.2　伪指令语句132

3.2.1　方式选择伪指令132

3.2.2　逻辑段定义伪指令133

3.2.3　数据伪指令语句138

3.2.4　模块定义伪指令141

3.2.5　过程与宏定义伪指令141

3.2.6　结构定义伪指令144

3.3　汇编语言程序设计入门146

3.3.1　汇编语言程序的开发过程146

3.3.2　基本结构程序设计147

3.3.3　子程序设计与调用技术160

3.3.4 DOS/BIOS功能调用169

思考题与习题三177

第四章　存储器180

4.1 现代高档微机系统的存储器体系结构180

4.1.1　分级存储器结构180

4.1.2　虚拟存储器结构181

4.2　半导体存储器的分类与选用原则182

4.2.1　半导体存储器的分类182

4.2.2　存储器芯片的选用原则183

4.3 存储器芯片和存储条的接口特性185

4.3.1　各类存储芯片的接口共性185

4.3.2 DRAM的接口特殊性189

4.4　内存储器系统的构成原理193

4.4.1　存储器结构的确定194

4.4.2　存储器芯片的选配195

4.4.3　存储器接口的设计198

4.5　高速缓冲存储器基本原理204

4.5.1　高速缓冲存储器结构204

4.5.2　高速缓存器与内存的映像方式205

4.5.3　高速缓存器的读／写过程205

4.5.4　分级Cache结构与平均访存周期的估算206

4.6　虚拟存储器基本原理207

4.6.1　基本思想207

4.6.2　虚拟存储器的管理与保护机制208

4.7 PC系列微机的内存配置及其管理213

思考题与习题四215

第五章　I/O接口218

5.1 I/O接口的基本概念218

5.1.1 I/O设备与I/O接口218

5.1.3　接口的基本结构219

5.1.2　接口的基本功能219

5.2 I/O端口的编址方式221

5.2.1　存储器映像方式221

5.2.2　隔离I/O方式222

5.2.3 80X86系列处理器的I/O编址方式223

5.3 I/O同步控制方式226

5.3.1　概述226

5.3.2　程序查询式控制227

5.3.3　中断驱动式控制229

5.3.4　直接存储器存取式控制230

5.3.5　延时等待式控制234

5.4 I/O接口中的数据缓存技术234

5.4.1　单一字节数据缓存器234

5.4.2 FIFO数据缓存器235

5.4.3　双口SRAM数据缓存器237

思考题与习题五238

第六章　总线和总线标准241

6.1　有关总线的基本概念241

6.1.1　总线与总线模块241

6.1.2　总线操作及控制242

6.1.3　总线的功能和性能指标243

6.1.4 总线周期与指令周期、时钟周期的关系243

6.2　总线仲裁方法244

6.2.1　“菊花链”仲裁244

6.2.2　并行仲裁246

6.2.3　并串行二维仲裁247

6.3　总线握手方法248

6.3.1　同步总线握手248

6.3.2　异步总线握手249

6.4 Pentium处理器的典型总线操作时序250

6.4.1 非流水线式读／写周期的总线时序250

6.3.3　半同步总线握手250

6.4.2　突发式读／写周期的总线时序251

6.4.3 流水线式读／写周期的总线时序252

6.5 PC系列微机中的常用标准总线254

6.5.1　标准总线概述254

6.5.2 目前常用模块级内部扩展总线255

6.5.3 目前常用系统级外部总线264

思考题与习题六271

第七章 中断与中断控制274

7.1 有关中断的基本概念274

7.1.1 中断与中断类型274

7.1.2 中断优先级与中断嵌套277

7.1.3　CPU响应中断的条件277

7.1.4　中断处理过程278

7.2　多中断请求的服务判决279

7.2.1　程序查询式判决279

7.2.2　中断向量式判决280

7.3 8259A可编程中断控制器281

7.3.1 功能概述281

7.3.2　内部结构与外部引脚282

7.3.3 内部端口寻址与读／写控制284

7.3.4 8259A的中断工作过程285

7.3.5　命令字格式与应用编程286

7.4 Pentium处理器的中断机理301

7.4.1 实地址方式下使用中断向量表301

7.4.2　保护虚地址方式下使用中断描述符表302

7.4.3　中断向量号分配302

7.4.4　中断／异常的检测、响应、处理过程304

7.5.1　使用级联线的扩展305

7.5 微机系统开发中利用8259A扩展中断源的方法305

7.5.2　不用级联线的扩展306

思考题与习题七308

第八章　定时器／计数器电路311

8.1　计算机中的定时和计数311

8.1.1 实现定时、延时的控制方法311

8.1.2　可编程定时器／计数器的典型结构和主要用途311

8.2　可编程定时器／计数器芯片8254312

8.2.1 基本功能313

8.2.2 内部结构与外部引脚313

8.2.3 内部端口寻址与读／写控制315

8.2.4　六种工作方式315

8.2.5　应用编程321

8.3 8254在PC系列机定时系统中的应用326

思考题与习题八330

第二部分　微机接口篇335

第九章　并行接口与串行接口335

9.1　并行接口与串行接口概述335

9.2　简单的不可编程并行接口电路336

9.3　可编程并行接口芯片8255A-5336

9.3.1 内部结构与外部引脚336

9.3.2　内部端口寻址与读／写控制338

9.3.3　三种工作方式338

9.3.4　控制字格式与初始化编程347

9.4　串行通信的基本概念351

9.4.1　数据传送方式351

9.4.2　波特率和收／发时钟352

9.4.3　信号的调制和解调352

9.4.4　误码率和串行通信中的差错控制354

9.4.5　信道的多路复用355

9.4.7　串行通信协议357

9.4.6　串行通信的基本方式357

9.4.8　串行通信的实现方法359

9.5　异步串行通信接口标准RS-232-C359

9.5.1　信号连接规范360

9.5.2　主要电气技术指标及应用说明363

9.6　可编程串行接口芯片INS 8250365

9.6.1 内部结构与外部引脚365

9.6.2　内部寄存器与读／写控制368

9.6.3　初始化与应用编程374

思考题与习题九381

第十章　基本人机交互设备接口385

10.1　键盘及其接口385

10.1.1　编码键盘与非编码键盘385

10.1.3　行／列扫描式键盘接口方法386

10.1.2　非编码键盘的接口功能386

10.1.4 PC系列机键盘及接口389

10.2　显示器及其接口391

10.2.1 LED显示器及接口391

10.2.2 CRT显示器及接口396

10.2.3 LCD显示器及接口400

10.3　打印机及其接口403

10.3.1　打印机及其控制原理403

10.3.2 Centronics并行接口标准404

10.3.3　并行打印机接口方法406

10.4　鼠标器及其接口408

10.4.1 鼠标器及其工作原理408

10.4.2 鼠标器的接口409

思考题与习题十410

11.1 DAC及其与MPU的接口414

11.1.1 D/A转换器原理414

第十一章　模拟I/O接口414

11.1.2 DAC的基本参数418

11.1.3　典型的DAC集成芯片419

11.1.4 DAC芯片与MPU的接口技术425

11.2 ADC及其与MPU的接口428

11.2.1 A/D转换的四个步骤428

11.2.2 A/D转换器原理430

11.2.3 ADC的性能参数431

11.2.4　典型的集成ADC芯片433

11.2.5 ADC芯片与MPU的接口技术441

思考题与习题十一446

第三部分　微机应用篇451

第十二章　微机在测控系统中的应用451

12.1　计算机测控系统概述451

12.1.1 计算机测控系统的一般结构451

12.1.2　测控系统的实时性概念452

12.1.3　测控系统对计算机的要求453

12.1.4　构成测控计算机系统的方案选择454

12.2　实现计算机测控系统的关键技术455

12.2.1　传感器及测量455

12.2.2　模拟I/O通道建立456

12.2.3　数据处理469

12.2.4　执行机构及驱动478

12.2.5　可靠性与抗干扰技术487

12.3　计算机测控系统的设计与开发487

12.4　实际测控系统举例491

思考题与习题十二507

附录510

附录A　关于本书配套的课内实验安排建议510

附录B ASCII码表511

主要参考文献512