本书共分九章,内容分别是:微型计算机概述、数制与编码、微处理器、8088/8086指令系统、半导体存储器、微型计算机与外设的数据传输、I/0接口技术、中断系统、A/D和D/A转换。在附录中给出了IBMPCASCII码字符表以及8088/8086指令系统,以便读者查阅。本书内容详实、讲解细致、由浅入深、图文并茂。
本书可作为工科计算机专业专科生及五年制高职计算机专业教材,也可供工程技术人员参考。
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第1章微型计算机概述
1.1微机的基本组成
1.1.1硬件系统
1.1.2软件系统
1.1.3微机系统的层次结构
1.2微机的基本原理.
1.2.1存储程序工作方式
1.2.2信息的数字化表示
1.3微机的性能指标
1.4计算机的发展、分类与应用
1.4.1计算机的发展历程
1.4.2计算机的分类
1.4.3计算机应用举例
1.5练习题
第2章数制与编码
2.1进位计数制
2.1.1进位计数制的相关概念
2.1.2计算机中常用的进位制
2.1.3不同进位计数制之间的转换
2.1.4BCD码
2.2数值在计算机内的表示
2.2.1无符号定点数的表示
2.2.2带符号定点数的表示
2.2.3浮点数表示
2.3运算方法
2.3.1补码定点加减法
2.3.2定点数的乘除运算
2.4字符表示
2:4.1ASCII码
2.4.2汉字编码简介
2.5练习题
第3章8088/8086CPU
3.1CPU的逻辑结构
3.1.1总线接口部件
3.1.2执行部件
3.1.3总线接口部件与执行部件的协同工作管理
3.280861~212作模式和引脚定义
3.2.1总线分时复用
3.2.280887~[18086CPU的工作模式
3.2.38086的引脚定义
3.3时钟发生器8284A
3.4最小工作模式的典型结构
3.58086的最大模式的典型结构
3.6总线操作时序分析
3.6.1最小工作模式下的总线周期时序分析
3.6.2最大工作模式下的总线周期时序分析
3.6.3可屏蔽中断响应周期
3.6.4总线的空操作
3.7系统的启动和复位操作
3.7.1系统的启动及复位操作
3.7.2总线的请求与保持操作
3.8练习题
第4章8088/8086指令系统
4.1指令和指令系统概述
4.1.1指令系统的发展
4.1.2指令系统的含义
4.1.3指令系统的格式.
4.2指令系统的寻址方式
4.2.1~11p数寻址
4.2.2寄存器寻址
4.2.3直接寻址
4.2.4寄存器间接寻址
4.2.5基址或变址寻址
4.2.6基址加变址寻址
4.2.7有效地址与物理地址
4.38088/8086指令系统
4.3.1数据传送指令
4.3.2算术运算指令
4.3.3逻辑运算和移位指令
4.3.4串操作指令
4.3.5控制转移指令
4.4练习题
第5章半导体存储器
5.1存储器的基本概念
5.1.1存储器的分类
5.1.2存储器的性能指标
5.1.3存储系统的层次结构
5.2半导体存储器芯片
5.2.1半导体存储器的组成
5.2.2半导体静态存储器举例
5.2.3半导体动态存储器举例
5.2.4半导体只读存储器举例
5.3主存储器组织
5.3.1主存储器的逻辑设计
5.3.2主存储器与CPU的连接
5.4提高存储系统性能的一些方法
5.4.1高速缓存技术
5.4.2虚拟存储器
5.5练习题
第6章微型计算机和外设的数据传输
6.1为什么要用接口电路
6.1.1微型计算机中的总线
6.1.2为什么要用接口电路
6.2CPU和I/O设备之间的信号
6.2.1数据信息
6.2.2状态信息
6.2.3控制信息
6.3接口部件的I/O端口
6.3.1I/O接口的典型结构
6.3.2I/O接口的编址方法
6.4CPU和外设之间的数据传送方式
6.4.1程序方式
6.4.2中断方式
6.4.3DMA方式
6.4.4输入/输出过程中的几个问题
6.5练习题
第7章I/O接口技术
7.1接口的功能以及在系统中的连接
7.1.1接口的主要功能
7.1.2接口与系统的连接
7.2串行接口及串行通信
7.2.1串行接口
7.2.2串行通信涉及的几个问题
7.3可编程串行通信接口芯片8251A
7.3.18251A的基本工作原理
7.3.28251A芯片的控制字及其工作方式
7.3.38251A的编程
7.3.48251A编程举例
7.3.5应用8251A编程实例
7.4并行通信和并行接口
7.4.1并行通信
7.4.2并行接口
7.5可编程并行通信接口芯片8255A
7.5.18255A芯片内部结构及其功能
7.5.28255A芯片的引脚信号
7.5.38255A的控制字
7.5.48255A的工作方式
7.5.58255A并行接口应用举例
7.6DMA控制器8237A
7.6.18237A芯片内部结构
7.6.28237A的原理
7.6.38237A编程及其应用举例
7.7可编程计数器/定时器8253
7.7.1可编程计数器/定时器的工作原理
7.7.28253的结构和工作原理
7.7.38253的编程命令
7.7.48253芯片的工作方式
7.7.58253应用举例
7.8练习题
第8章中断系统
8.1中断的基本概念
8.1.1中断的定义
8.1.2中断源
8.1.3中断矢量表
8.1.4中断类型
8.1.5中断的作用
8.2中断的基本原理
8.2.1中断过程
8.2.2中断优先权
8.2.3中断的嵌套
8.2.48086/8088中断响应过程
8.2.5中断处理子程序的结构模式
8.38259A中断控制器
8.3.18259A的结构及逻辑功能
8.3.28259A的引脚
8.3.38259A的编程结构和工作原理
8.3.4中断控制器8259A的工作方式
8.3.58259A芯片的级联使用
8.3.68259A的编程
8.3.71BMPC对8259A的编程
8.4练习题
第9章A/D和D/A转换
9.1基础知识
9.2A/D转换器(模数转换器)
9.2.1A/D转换器的工作原理及技术参数
9.2.2ADC0809模数转换器
9.2.3ADC0809模数转换器与系统的连接
9.3D/A转换器(数模转换器)
9.3.1D/A转换器的基本工作原理
9.3.2D/A转换器的相关技术参数
9.3.3DAC0832数模转换器
9.3.4DAC0832与系统的连接
9.4练习题
附录一
附录二
高等职业教育目前已成为我国高等教育的重要组成部分,对于推动我国社会主义现代化建设起着不可忽视的作用。计算机教育在整个高职教育中有着举足轻重的地位,因为计算机的普及已经涉及到各个行业。对于传统的学习计算机知识的方法即理论为主、应用为辅的教学模式,相对高职教育来说有些不太适合,针对这种情况,就需要一些符合高职教育特点的教材来满足这种需求。
为解决教材供需不平衡的矛盾,北京希望电子出版社与全国高等学校计算机基础教育研究会高职高专专业委员会联合组织国内十几所高职院校,聘请“双师”型教师共同编写针对高职特点的教材30多种,以及实训类教材10多种,并请专家论证了本套教材的体系、风格、结构、内容等方面的可行性与可操作性。该系列教材体现“重在能力素质培养”的目标,结合教育部的教学大纲要求,在实用性、新颖性、可读性几个方面都有所突破。
高职教材建设是教学改革重要的环节,高等职业技术教育专业设置要与劳动力市场需求相结合,教学内容与国家职业标准相衔接。采取“订单教学”的校企合作培养模式,实行学业文凭和职业资格两种证书制度,使一线技术人才培养实现教学与市场“零距离”、毕业生上岗“零适应期”。这种以市场为导向实行的订单教学,能够直接为用人单位培养实用型人才,是一条富有特色的职教之路,可以保证同学们将来在就业和升学两条渠道上有最大的发展空间。所以,高校就要突出应用技能培养的办学特色,按照人才市场供求信号进行学科、专业和教学内容的调整,以适应社会需要。在培养学生的知识、能力、技能方面都要与其他综合性本科院校有所区别。
本系列教材就是遵循这种订单式教学的需要,一方面是设定系统理论知识的教材,这种教材的内容按照“必需、够用”的原则,构筑坚实的具有高职特色的理论体系基础;另一方面是训练职业动手能力的实训教材,按照“切实、实用”的原则,培养动手能力强的人才。以上两种教材相互配合,既可以单独使用,也可以配套使用。
高职教材建设还在探索中,如何能满足企业对人才的需求,跟上时代发展的步伐,这些都是亟需解决的问题。本丛书旨在抛砖引玉,希望更多的优秀教师参与到教材建设中来,真诚希望广大教师、学生与读者朋友在使用本丛书过程中提出宝贵意见和建议,为下一次的修订与改版做准备,使本丛书日臻完美。
若有投稿或建议,请发至本丛书出版者电子邮件:hansuhua9163bj.com
微型计算机从诞生以来,它的技术发展日新月异,新的技术及新应用不断涌现。计算机技术的不断发展与普及使越来越多的人开始使用计算机来处理日常工作。国家对计算机专业人才的需求越来越旺盛,为了满足社会对计算机人才的需求,很多学校开设了计算机专业为国家培养计算机人才。
对于计算机专业的学生来说,掌握微型计算机的组成原理对后续课程的学习至关重要。目前使用的教材大多是针对计算机本科生的,对于计算机专业的专科生来说,教材的选择相对较少。
虽然目前计算机的发展很快,广大用户现在使用的微处理器已经达到PIV级别,但是对于计算机专业的学生来说,要学习微型计算机的基本原理,还要以8088/8086CPU为学习的切入点。在学习完8088/8086CPU以后,再去学习其他高级别的CPU就相对容易了,所以本书的内容还是围绕8088/8086CPU展开的。
本书在编写时,本着从简单入手的原则,由浅入深地讲述了微型计算机的基本组成、数制与编码、微处理器的结构与工作过程、指令系统、半导体存储器、输入/输出接口技术及相关知识、中断系统以及数模和模数转换等,力争把复杂的内容讲清楚,便于学生学习与掌握。
为了便于老师使用本教材,在每一章的后面附有练习题,用以检验学生对所学知识的掌握程度。
本书的第一章、第二章及第五章由/顷德职业技术学院李强编写,第三章及第九章由徐州工业职业技术学院杨旭东编写,第四章由徐州工业职业技术学院安秀芳编写,第六章及第七章由刺H师范高等专科学校刘立军编写,第八章由徐州工业职业技术学院吕红编写。杨旭东担任主编,负责全书的内容设置及定稿工作。
由于编写者的水平有限,编写时间比较仓促,书中一定存在错误和不妥之处,请各位读者不吝批评指正。