微機原理與接口技術（簡體書）

《高等學校工程創新型"十二五"規劃計算機教材:微機原理與接口技術》以80X86系列微處理器和32位匯編語言為基礎，充分考慮到了計算機軟硬件的發展。全書主要包括四部分內容：微處理器結構及其基本原理；32位匯編語言指令系統及其程序設計；接口技術和常用接口芯片，包括8255A、8251、8253/8254、8237芯片編程及應用；人機交互接口原理及其A/D和D/A的接口原理及其應用。《高等學校工程創新型"十二五"規劃計算機教材:微機原理與接口技術》實例豐富、突出應用。文字敘述深入淺出、循序漸進，避免了基礎內容和較深內容之間跨度過大，較好地解決了它們之間的銜接和過渡。習題與思考題經過精心篩選，大多數參考了近年來國內一些重點院校考研試題題型，頗具啟發性。《高等學校工程創新型"十二五"規劃計算機教材:微機原理與接口技術》概念清楚，內容豐富，每章配有思考題，便于教學和學習。《高等學校工程創新型"十二五"規劃計算機教材:微機原理與接口技術》可作為高等院校的教材和教學參考書，也可供有一定實踐經驗的硬件開發人員、管理人員參考和作為繼續教育的教材。

《高等學校工程創新型"十二五"規劃計算機教材:微機原理與接口技術》內容先進，結構新穎，實例豐富，突出應用。文字敘述上深入淺出，循序漸進，避免了基礎內容和較深內容之間跨度過大，較好地解決了之間的銜接過程。

第1章 微型計算機基礎 11.1 基本概念 11.1.1 微處理器、微型計算機、微型計算機系統的概念 21.1.2 微型計算機的發展 31.1.3 微型計算機系統的主要技術指標 31.1.4 微型計算機的應用概況 41.2 微型計算機中的數據類型 51.2.1 常用數據類型 51.2.2 數制轉換 51.2.3 有符號數的表示 71.2.4 常用的編碼 101.3 微型計算機系統的組成 121.3.1 微型計算機的硬件 121.3.2 微型計算機的軟件 21本章小結 21思考題與習題 22第2章 微處理器結構及基本原理 232.1 中央處理器發展過程 232.2 8086/8088 CPU 272.3 80486 CPU 282.4 Pentium CPU 312.5 Itanium處理器 332.6 80486的工作模式 342.6.1 實地址模式 342.6.2 保護虛地址模式 352.6.3 虛擬8086模式 372.7 80486的外部引腳介紹 372.8 當前微處理器所使用的先進技術 41本章小結 42習題與思考題 42第3章 存儲系統 433.1 概述 433.1.1 對存儲設備的要求 433.1.2 存儲設備的分類 443.2 半導體存儲器 443.2.1 DRAM的分類 453.2.2 DRAM的接口類型 453.2.3 高速緩沖存儲器 463.2.4 ROM存儲器 483.2.5 EPROM與CPU的接口 493.2.6 SRAM與CPU的接口 523.2.7 DRAM與CPU的接口 543.3 外部存儲器 573.3.1 技術指標 583.3.2 硬盤發展 593.3.3 硬盤技術 613.3.4 固態硬盤 643.3.5 光盤存儲設備 653.3.6 CD-ROM光盤及其驅動器 703.3.7 DVD光盤 71本章小結 72習題與思考題 73第4章 80X86指令系統和尋址方式 744.1 80X86指令系統的尋址方式 744.1.1 操作數的種類 744.1.2 操作數的尋址方式 764.2 80X86微處理器的指令格式 824.2.1 80X86微處理器的指令編碼格式 834.2.2 80X86微處理器的指令書寫格式 854.3 80X86微處理器的指令系統 874.3.1 數據傳送類指令 874.3.2 算術運算類指令 954.3.3 轉移和調用指令 1074.3.4 邏輯運算和移位指令 1134.3.5 串操作指令 1164.3.6 處理機控制指令 1214.4 Pentium系列微處理器新增指令 123本章小結 124習題與思考題 125第5章 匯編語言程序設計 1275.1 匯編語句格式 1275.2 偽指令 1275.2.1 匯編語言源程序的基本結構偽指令 1285.2.2 常量和變量定義偽指令 1325.2.3 過程定義偽指令 1365.3 運算符和表達式 1365.4 宏指令語句 1385.4.1 宏指令的定義 1385.4.2 宏指令的使用 1395.4.3 宏嵌套 1405.4.4 Local偽指令的使用 1425.4.5 宏指令與子程序的區別 1445.5 條件匯編偽指令 1445.6 匯編語言源程序的格式 1455.6.1 EXE文件的編程格式 1455.6.2 COM文件的編程格式 1465.6.3 EXE文件和COM文件的內存映像 1465.6.4 程序段前綴 1475.7 匯編語言程序的上機過程 1485.7.1 用編輯程序建立匯編語言源程序文件（ASM文件） 1495.7.2 用匯編程序MASM將ASM文件匯編成目標程序文件（OBJ文件） 1505.7.3 用鏈接程序LINK生成可執行程序文件（EXE文件） 1515.7.4 程序的執行 1525.7.5 匯編語言和DOS操作系統的接口 1525.7.6 DOS系統功能調用和BIOS功能調用 1535.8 匯編語言程序設計的基本方法 1605.8.1 匯編語言源程序設計的基本過程 1605.8.2 順序程序設計 1615.8.3 分支程序設計 1625.8.4 循環程序設計 1645.8.5 子程序設計 1665.9 程序設計舉例 1705.9.1 進制轉換 1705.9.2 人機對話 171本章小結 173習題與思考題 173第6章 輸入/輸出系統 1746.1 輸入/輸出接口概述 1746.1.1 輸入/輸出接口的結構 1746.1.2 CPU與外設間交換的信息 1756.1.3 接口電路的功能 1766.2 I/O端口及其編址方法 1766.3 I/O指令的兩種尋址方式 1776.3.1 直接端口尋址 1776.3.2 DX間接端口尋址 1776.4 端口地址譯碼技術 1786.4.1 端口地址的產生 1796.4.2 三態緩沖和鎖存 1796.4.3 CPU對外設的選擇 1796.5 I/O傳輸的控制方式 1806.5.1 程序控制的I/O方式 1816.5.2 中斷控制的I/O方式 1816.5.3 直接存儲器存取（DMA）I/O方式 1826.5.4 IOP（輸入/輸出處理機）方式 183本章小結 183習題與思考題 183第7章 中斷系統 1847.1 中斷系統概述 1847.1.1 中斷的基本概念 1847.1.2 中斷處理系統 1857.2 8086微處理器的中斷方式 1867.2.1 8086CPU的中斷類型 1867.2.2 中斷向量表與中斷向量的獲取 1917.2.3 8086的中斷響應與處理過程 1927.3 可編程中斷控制器8259A 1947.3.1 8259A的內部結構和引腳 1957.3.2 8259A的工作方式 1987.3.3 8259A的命令字 2017.3.4 8259A的應用編程 211本章小結 214習題與思考題 215第8章 常用的可編程接口芯片 2168.1 可編程并行通信接口芯片8255A 2168.1.1 并行通信與并行接口 2168.1.2 8255A的內部結構和功能 2168.1.3 8255A的工作方式及其初始化 2198.1.4 8255A的應用舉例 2318.2 可編程串行通信接口芯片8251A 2348.2.1 串行通信與串行接口 2348.2.2 8251A的內部結構和功能 2408.2.3 8251A的初始化編程 2448.2.4 8251A的應用舉例 2488.3 可編程定時/計數器接口芯片8253 2528.3.1 8253的內部結構和引腳 2538.3.2 8253的工作方式 2578.3.3 8253的編程 2628.3.4 8253的應用舉例 2658.4 DMA控制器8237A 2738.4.1 8237A的功能及引腳特性 2748.4.2 8237A內部寄存器及讀寫操作 2788.4.3 8237A初始化編程 2848.4.4 8237A應用舉例 291本章小結 296習題與思考題 296第9章 總線 2979.1 總線的基本概念 2979.1.1 總線標準 2979.1.2 總線的性能指標 2979.2 總線分類 2989.2.1 內部總線 2999.2.2 系統總線 2999.2.3 外部總線 3079.3 總線應用 3109.3.1 ISA總線應用 3109.3.2 PCI總線應用 3139.3.3 USB總線應用 3169.3.4 I2C總線應用 318本章小結 319習題與思考題 319第10章 人機交互設備接口技術 32110.1 鍵盤接口 32110.1.1 鍵盤的分類 32110.1.2 鍵盤的工作原理 32210.1.3 PC 系列機鍵盤工作原理 32410.1.4 PC/XT與鍵盤的接口 32510.1.5 PC/AT與鍵盤的接口 32610. 2 鼠標接口 32810.2.1 鼠標器的分類 32810.2.2 鼠標器的工作原理 32910.2.3 鼠標器與主機的連接 33010.3 顯示器接口技術 33110.3.1 LED顯示器接口技術 33110.3.2 CRT顯示器接口技術 33310.3.3 LCD顯示器接口技術 33610.4 A/D與D/A轉換器接口技術 34010.4.1 概述 34010.4.2 D/A轉換器的主要性能指標 34010.4.3 D/A轉換器的基本工作原理 34110.4.4 8位D/A轉換器接口設計 34210.4.5 12位D/A轉換器DAC1210接口設計 34510.4.6 DAC1210與微機CPU的接口設計 34610.5 A/D轉換器接口技術 34710.5.1 A/D轉換的工作過程 34710.5.2 并行比較型A/D轉換器 34810.5.3 雙積分式A/D轉換器 34910.5.4 逐次逼近型A/D轉換原理 35110.5.5 A/D轉換器的主要性能指標 35110.5.6 8位A/D轉換器接口設計 35210.5.7 位A/D轉換器接口設計 357本章小結 362習題與思考題 363參考文獻

（4）輸出碼漢字輸出碼又稱漢字字形碼或漢字發生器的編碼。漢字可以寫在一個方塊中；一個方塊可以看作m行n列的矩陣，稱為點陣。一個m行n列的點陣共有m*n個點。在計算機中用一組二進制數字表示點陣，用二進制數1表示點陣中的黑點，用二進制數o表示點陣中的非黑點。1.3 微型計算機系統的組成微型計算機系統包括硬件系統和軟件系統兩大部分。硬件系統是支持計算機工作的物質基礎，軟件系統是指揮硬件正常工作的程序。1.3.1 微型計算機的硬件硬件是指組成計算機的各種物理設備，也就是看得見、摸得著的實際物理設備。微型計算機的硬件組成如圖1.3 所示。它包括計算機的主機和外部設備，具體由五大功能部件組成，即運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。這五大部分相互配合，協同工作。其簡單工作原理為，首先由輸入設備接收外界信息，控制器發出指令將數據送入（內）存儲器，然後向內存儲器發出取指令命令。在取指令命令下，程序指令逐條送入控制器。控制器對指令進行譯碼，并根據指令的操作要求，向存儲器和運算器發出存數、取數命令和運算命令，經過運算器計算并把計算結果存在存儲器內。最後在控制器發出的取數和輸出命令的作用下，通過輸出設備輸出計算結果。1.中央處理器CPU硬件系統的核心是中央處理器（CPU）。它主要由控制器、運算器等組成，并采用大規模集成電路工藝制成的芯片，又稱微處理器芯片。控制器負責從存儲器中取出指令，并對指令進行譯碼；根據指令的要求，按時間的先後順序，負責向其他各部件發出控制信號，保證各部件協調一致地工作，一步一步地完成各種操作。控制器主要由指令寄存器、譯碼器、程序計數器、操作控制器等組成。運算器又稱算術邏輯單元（Arithmetic Logic Unit，ALU）。它是計算機對數據進行加工處理的部件，包括算術運算（加、減、乘、除等）和邏輯運算（與、或、非、異或、比較等）。