微型计算机原理及应用

第1章　微型计算机系统概述 1

1.1　微机系统的组成 1

1.2　微型计算机硬件系统的组成 2

1.2.1 系统总线 3

1.2.2　微处理器 4

1.2.3　存储器 4

1.2.4　输入／输出（I/O）接口和外设 4

1.3　微处理器组成 4

1.4.3 内存分类 7

1.4.2 内存操作 7

1.4.1 内存储器单元的地址和内容 7

1.4　存储系统概述 7

1.5　微机工作过程 8

1.6　微机系统的主要技术指标 11

思考与练习 12

第2章　微机运算基础 13

2.1 进位计数制及数制转换 13

2.1.1　进位计数制的概念 13

2.1.2　数制间的转换 14

2.1.3　二进制数的算术运算 17

2.1.4　二进制数的逻辑运算 18

2.2.2　计算机内数的表示方法 21

2.2.1　数据的长度单位 21

2.2　数据的表示与处理 21

2.2.3　计算机数据编码 25

思考与练习 29

第3章　8086/8088CPU的体系结构及其指令系统 31

3.1 CPU发展概述 31

3.2　8086/8088 CPU的结构 32

3.2.1　8086/8088 CPU的内部结构框图 32

3.2.2 总线接口部件BIU 33

3.2.3 指令执行部件EU 34

3.3　8086/8088 CPU的寄存器组和存储器 34

3.3.1　寄存器组 34

3.3.2　存储器结构 37

3.4　8086/8088 CPU的引脚信号及工作模式 41

3.4.1　8086/8088 CPU的引脚信号和功能 41

3.4.2　最小工作模式 44

3.4.3　最大工作模式 47

3.4.4　8088 CPU与8086 CPU的差异 50

3.5　8086/8088 CPU的时序 51

3.5.1　8086/8088 CPU的各种CLK周期 51

3.5.2　8086/8088 CPU最小模式下的总线操作 52

3.5.3　最大模式下的总线操作 54

3.6　8086/8088的指令系统 54

3.6.1 概述 55

3.6.2　寻址方式 56

3.6.3　8086/8088指令系统中的常用指令 61

思考与练习 81

第4章　8086/8088汇编语言程序设计 85

4.1　汇编语言的基本语法 85

4.1.1　汇编语言程序的格式 85

4.1.2　常量、标识符和表达式 87

4.1.3　指示性语句 88

4.1.4　指令性语句 99

4.1.5　宏指令 100

4.2　汇编语言程序设计的基本方法 103

4.2.1　概述 103

4.2.2　顺序结构程序 104

4.2.3　分支结构程序 105

4.2.4　循环结构程序 110

4.2.5 子程序 114

4.3　DOS系统功能调用和ROM BIOS中断调用 120

4.3.1　系统功能调用 120

4.3.2　ROM BIOS中断调用 122

4.4　汇编语言程序的调试过程 124

4.4.1　建立汇编语言的工作环境 124

4.4.2　用MASM程序产生OBJ文件 125

4.4.3　用LINK程序产生EXE文件 127

4.4.4　程序的执行 127

思考与练习 128

4.4.5　COM文件 128

第5章　存储器系统 130

5.1　概述 130

5.1.1　存储器的一般概念 130

5.1.2　存储器的分类 130

5.1.3　存储器芯片的主要技术指标 132

5.2　随机存取存储器RAM 132

5.2.1　静态随机存储器（SRAM） 132

5.2.2　动态随机读写存储器（DRAM） 141

5.2.3 存储器扩展技术 144

5.3.1 EPROM 148

5.3　只读存储器（ROM） 148

5.3.2　EEPROM（E2PROM） 151

5.3.3 闪速EEPROM（FLASH） 155

5.4　高速缓冲存储器（Cache） 159

5.4.1　Cache的工作原理 159

5.4.2　高速缓存与主存的存取一致性 160

5.4.3　Cache的分级体系结构 162

5.5　存储器管理 163

5.5.1 IBM PC/XT中的存储空间分配 163

5.5.2　扩展存储器及其管理 164

5.5.3　DOS环境下的内存管理 167

5.6.1　硬盘及硬盘驱动器 170

5.6　外存储器简介 170

5.6.2　软盘及软盘驱动器 173

5.6.3　光盘 174

思考与练习 176

第6章　中断系统 178

6.1 中断概述 178

6.1.1　基本概念 178

6.1.2　中断处理过程 179

6.1.3 中断识别和中断优先级 180

6.2　8086/8088的中断系统 184

6.2.1　8086/8088的中断分类 184

6.2.2　中断向量和中断向量表 185

6.2.3　硬件中断 186

6.2.4　软件中断 190

6.3　可编程中断控制器8259A 191

6.3.1　8259A的外部引脚和内部结构 191

6.3.2　8259A的工作方式 195

6.3.3　8259A的初始化命令字和操作命令字 199

思考与练习 207

第7章　可编程接口芯片及应用 209

7.1　可编程定时器／计数器8253 209

7.1.1　定时与计数 209

7.1.2　定时／计数器芯片Intel8253 209

7.2.1 并行通信与接口 216

7.2　可编程并行接口芯片8255A 216

7.2.2　8255A的编程结构 217

7.2.3　8255A的引脚功能 218

7.2.4　8255A的工作方式 218

7.3 可编程串行接口芯片8251A 219

7.3.1　8251A的基本性能 219

7.3.2　8251A的内部结构 220

7.3.3　8251A的引脚功能 221

7.3.4　8251A的编程 223

7.4　其他接口芯片介绍 225

7.4.2 HD7279A 226

7.4.1 Inte l8279 226

7.5　CPU和外设之间的数据传送方式 227

7.5.1 程序方式 227

7.5.2　中断方式 229

7.5.3　DMA方式 230

7.6　DMA控制器Intel 8237 233

7.6.1　DMA控制器芯片Intel 8237的性能概述 233

7.6.2　8237的内部组成与结构 233

7.6.3　8237的内部寄存器组 239

7.7　8237的编程及应用 242

7.7.1　8237的寻址及连接 242

7.7.2　8237在系统中的典型连接 244

7.7.3　8237的初始化 246

7.7.4　通道控制方式 248

7.8 总线 249

7.8.1 总线分类 249

7.8.2　总线操作 249

7.8.3 总线标准 251

思考与练习 253

第8章　A/D和D/A转换器 254

8.1 基本概念 254

8.1.1 D/A转换 254

8.1.2　A/D转换器 257

8.3.1 模／数转换芯片（ADC）及其接口技术 261

8.2　基本方法 261

8.3　A/D与D/A转换接口 261

8.3.2 数／模转换器芯片（DAC）及其接口技术 267

8.4　典型例题 269

思考与练习 277

第9章　从8086/8088到Pentium的技术变迁 279

9.1　80286CPU 279

9.2　80386CPU 280

9.3　80486CPU 280

9.4　Pentium CPU 281

9.5.1　80386多任务与多用户系统 282

9.5　80386/80486/Pentium多任务与多用户系统 282

9.5.2　80486多任务与多用户系统 283

9.5.3　Pentium多任务与多用户系统 283

9.6　80386/80486/Pentium微机系统 284

9.7　80386/80486/Pentium的指令系统及汇编语言编程 285

思考与练习 291

第10章　微型计算机在工业控制中的应用 292

10.1　微型计算机应用的意义 292

10.2　典型微型计算机控制系统的组成 293

10.3　微型计算机在开环控制系统中的应用 294

10.4 以微型计算机为基础的闭环控制系统 298

10.5　微型计算机在多对象检测及控制系统中的应用 301

10.6　微型机算机在多变量寻优系统中的应用 302

10.7　微型计算机在过程控制系统中的应用 303

10.7.1 干燥道的结构工艺及相纸干燥过程的要求 304

10.7.2　相纸干燥过程控制机系统的功能 305

10.7.3　系统的硬件结构 306

10.7.4　系统软件考虑 306

10.7.5　软件控制器的原理介绍及讨论 307

思考与练习 309

附录A　ASCII码字符表 311

附录B　86系列指令系统汇总表 312

附录C　考试样题 327

参考文献 341