微机原理与接口技术 (2008 年度畅销榜NO.43869 )

　　 本书共9章，深入浅出地论述了微机的工作原理、接口技术及汇编语言程序设计方法。内容包括：微型计算机概述、80x86微处理器、8086指令系统、汇编语言的程序设计（其中包括了汇编语言的程序框架、上机过程、分支程序、循环程序、子程序设计及汇编语言与高级语言C的混合编程）、存储器系统、输入/输出及中断系统、可编程接口芯片及应用（其中包括并口、串口、A/D和D/A接口的工作原理及接口电路的软件、硬件设计）、键盘和LED显示电路的设计及总线技术。
本书内容丰富、通俗易懂，富有大量实例，适合作为计算机、自动控制、电子工程、机电工程及信息技术等专业学生的教学用书，也适合于所有从事微机及其应用系统设计的科技工作者自学。

第1章 微型计算机概述
1.1 微型计算机的发展概况
1.1.1 微处理器和微型计算机的发展
1.1.2 80x86微处理器的发展及性能特点
1.2 微型机的特点与主要技术指标
1.2.1 微型机的特点
1.2.2 微型机的主要性能指标
1.2.3 微型计算机的应用
1.3 微型计算机系统的组成
1.3.1 微机硬件系统的构成
1.3.2 微机系统的软件组成
1.4 计算机中信息的表示和运算
1.4.1 进位计数制
1.4.2 进位计数制之间的数转换
1.4.3 定点数和浮点数
1.4.4 原码、反码和补码
1.4.5 BCD码
1.4.6 字符和汉字的编码
1.5 基本逻辑运算
1.5.1 “与”运算（AND）
1.5.2 “或”运算（OR）
1.5.3 “非”运算（NOT）
1.5.4 “异或”运算（XOR）
习题1
第2章 80x86微处理器
2.1 微处理器的基本结构
2.1.1 算术逻辑单元ALU
2.1.2 控制器
2.1.3 总线与总线缓冲器
2.1.4 寄存器阵列
2.2 8086微处理器
2.2.1 8086/8088CPU的编程结构
2.2.2 8086/8088引脚信号
2.2.3 8086/8088操作和时序
2.2.4 8086与80286
2.3 80386微处理器
2.3.1 80386微处理器的工作方式
2.3.2 80386的功能结构
2.3.3 80386引脚信号
2.3.4 80386的特点
2.3.5 80386与80486
2.4 Pentium系列微处理器
习题2
第3章 8086指令系统
3.1 寻址方式
3.1.1 操作数的种类
3.1.2 8086/8088的寻址方式
3.2 8086的指令格式和指令的执行时间
3.2.1 8086的指令格式
3.2.2 指令的执行时间
3.3 8086微型计算机的指令系统
3.3.1 数据传送指令
3.3.2 算术运算指令
3.3.3 逻辑运算和移位指令
3.3.4 串操作指令
3.3.5 控制转移指令
3.3.6 处理器控制指令
3.4 操作系统资源的使用
3.4.1 DOS系统功能调用
3.4.2 ROM BIOS中断调用
习题3
第4章 汇编语言的程序设计
4.1 机器语言、汇编语言与高级语言
4.1.1 机器语言与汇编语言
4.1.2 汇编语言与高级语言
4.1.3 汇编与连接
4.2 80x86汇编语言源程序结构
4.2.1 汇编语言语句的格式
4.2.2 伪指令
4.2.3 汇编语言源程序的结构
4.2.4 简化段的定义
4.3 汇编语言中的数据
4.3.1 常量
4.3.2 变量
4.3.3 表达式
4.4 基本结构的程序设计
4.4.1 顺序结构程序设计
4.4.2 分支结构程序设计
4.4.3 循环结构程序设计
4.4.4 子程序设计
4.5 宏汇编技术
4.5.1 宏
4.5.2 重复汇编
4.5.3 条件汇编
4.5.4 宏库
4.5.5 结构与记录
4.6 汇编语言与高级语言混合程序设计
4.6.1 汇编语言与C语言的接口
4.6.2 C语言调用汇编语言程序
4.6.3 汇编语言程序调用C函数
4.6.4 编译和连接
习题4
第5章 半导体存储器
5.1 概述
5.1.1 存储器的分类
5.1.2 存储器的主要性能指标
5.2 主存储器及接口
5.2.1 主存储器的基本组成
5.2.2 半导体存储器的分类
5.2.3 半导体存储器与CPU的接口
5.3 高速缓存系统
5.3.1 高速缓存系统的结构
5.3.2 高速缓存数据的一致性
习题5
第6章 输入/输出及中断系统
6.1 I/O接口概述
6.1.1 I/O接口的概念
6.1.2 I/O接口的硬件分类
6.1.3 I/O接口的功能及结构
6.1.4 I/O接口的端口寻址
6.1.5 I/O控制方式
6.2 PC系列I/O端口布局
6.2.1 I/O端口寻址特点
6.2.2 I/O端口地址分配
6.3 中断原理
6.3.1 80x86中断的类型
6.3.2 中断源的识别和判优
6.3.3 中断优先级与嵌套
6.3.4 中断响应
6.3.5 中断处理过程
6.4 8259A中断控制器
6.4.1 8259A中断控制器的功能结构及外形
6.4.2 8259A的中断工作过程
6.4.3 8259A中断控制器的编程
习题6
第7章 可编程接口芯片及应用
7.1 定时器/计数器接口芯片8253的应用
7.1.1 8253的结构
7.1.2 8253的工作方式与初始化
7.1.3 8253的编程和应用举例
7.2 串行接口芯片8251A及其应用
7.2.1 串行通信概述
7.2.2 串行通信的接口标准
7.2.3 可编程串行通信接口8251A（USART）
7.3 并行接口芯片8255A及应用
7.3.1 并行口的分类
7.3.2 可编程并行口8255A的结构
7.3.3 8255A的命令字
7.3.4 8255A的工作方式
7.3.5 8255A的应用举例
7.4 D/A、A/D转换接口
7.4.1 D/A转换器
7.4.2 A/D转换器接口
习题7
第8章 键盘与显示电路设计
8.1 键盘设计
8.1.1 键盘的基本工作原理
8.1.2 键的识别
8.1.3 抖动和重键问题的解决
8.1.4 键盘工作方式
8.1.5 微机键盘
8.2 七段码LED显示接口
8.2.1 LED显示器的结构
8.2.2 LED显示器的工作方式和显示程序
8.3 液晶显示器及其显示接口
8.3.1 液晶显示器的工作原理
8.3.2 液晶显示器的驱动方式
习题8
第9章 总线
9.1 概述
9.1.1 总线及总线的分类
9.1.2 总线标准
9.1.3 总线的性能指标
9.2 总线判决和握手技术
9.2.1 总线操作与总线操作周期
9.2.2 总线使用权的分配
9.2.3 总线仲裁技术
9.2.4 信息在总线上的传送方式
9.2.5 总线通信协议
9.2.6 总线的负载能力
9.3 系统总线和局部总线
9.3.1 ISA总线
9.3.2 EISA总线
9.3.3 VESA总线
9.3.4 PCI总线
9.4 外部通信总线
9.4.1 通用串行总线USB（Universal Serial Bus）
9.4.2 硬盘驱动器接口电路
9.4.3 SCSI（Small Computer System Interface）
9.4.4 GP-IB/HP-IB/IEC-IB/IEEE-488总线
9.4.5 串行I/O标准接口IEEE1394
习题9
附录A ASCII 码表
附录B 8086/8088 指令系统
附录C 中断向量地址表
附录D BIOS功能调用
附录E DOS功能调用
附录F 调试程序DEBUG
附录G 汇编错误信息
参考文献

目前，我们正处于信息技术蓬勃发展的大变革时代，而其中首当其冲的又是计算机科学技术，Intel公司的创始人之一Gordon-Moore曾预言：“电子计算机CPU的性能每18个月就会翻一番”。这就是著名的摩尔定律，这一定律量化和揭示了电子计算机的这一独特的发展速度，而如今这一翻番的周期已缩短为12个月甚至更短。在此形势下，我们必须花大力气对专业结构、课程体系、教学内容和教学方法进行系统的、整体的改革，才能满足时代发展。 在计算机系统原理中有三个层次： （1）计算机系统结构（Computer Architecture），也称为计算机体系结构，指的是计算机系统的概念结构及功能特性，包括指令系统和实现指令系统的硬件，如寄存器定义和组织、存储器的组成和寻址方式、数据类型及表示方法，机器工作的状态及切换方式，中断及输入/输出机制等。 （2）计算机组成（Computer Organization），也称为计算机组织。在计算机系统结构确定了分配给硬件子系统的功能及其概念之后，计算机组成的任务是研究硬件于系统各部分的内部结构和相互联系，以实现机器指令级的各种功能和特性。它包括：数据通道宽度的确定，各种功能部件的相互连接及性能参数的匹配，功能部件的并行性确定，控制机构的设计，缓冲器和排队的使用，可靠性技术的采用等。 （3）计算机实现（Computer Implementation），指的是计算机组成的物理实现。它包括处理器，主存等部件的物理结构，器件的集成度，速度和信号，器件，模块，插件，底板的划分与连接，专用器件的设计，电源，冷却，装配等技术。 按照上述的划分，计算机系统结构，计算机组成和计算机实现是三个不同的概念。计算机系统结构是指指令系统及其执行模型；计算机组成是指计算机系统结构的逻辑实现；计算机实现是指计算机组成的物理实现。它们各自包含不同的内容和采用不同的技术，但相互间又有紧密的关系。 现代电子计算机尤其是微型计算机成功地设计和处理了三者之间的关系，实现了这三个层次的综合设计，即：在每一个层次的设计中都渗入了另两个层次的结构设计，使三个方面融为一体，在完成各功能模块设计的基础上把这些功能模块互连成一个完整的计算机系统。这些功能模块可以是硬件、软件或两者的混合。计算机系统结构的属性和特征与操作系统的属性和特征，一起构成了计算机软件运行的平台。 本教材能让读者了解上述三个层次的互相渗透，体会到微型机的成功不仅得益于VLSI的飞速发展，而且得益于上述三个层次的有机结合及综合发展，做到理论与实际的紧密结合。通过本课程的学习，不仅要掌握微机的工作原理和接口技术，为后续有关专业课的学习打下基础，更重要的是，要建立计算机系统的设计思想、提高分析、解决实际问题的能力。因此，一本好的教材对于提高教学质量、促进计算机技术的应用起着十分重要的作用。 作者在多年教学实践的基础上，结合当前微型计算机软、硬件新技术的发展趋势及高等应用型人才的特殊要求，从传授知识和培养能力的目标出发，对课程体系和教学内容做了重大改革，力求从微型计算机整机系统的角度，面向实际应用，寻求软硬件有机、合理的统一，并且体现时代的发展和技术的进步。 本教材内容丰富、深入浅出，每章均附有大量的例题和习题。因而，本教材十分适合于应用型计算机专业、通信专业、电子信息专业及其他相关专业的读者学习，也可作为从事微机及其应用系统设计的技术人员的参考书。 在使用本教材实施教学时，可以根据教学计划的安排适当调整教学课时。计算机专业参考学时为80学时（含上机），其中课堂授课不高于70学时。非计算机专业参考学时为70学时（含上机），其中1～4章选讲30学时，8～13章选讲40学时。 本教材由韩雁、徐煜明主编。其中第1章、第2章、第3章、第5章由徐煜明编写，第4章、第6章、第7章、第8章、第9章、附录由韩雁编写。本书由韩雁主编、审核，徐煜明进行了全文校对和审阅。 限于编者水平有限，书中错误和不妥之处在所难免，恳请读者批评指正！ 编 者