微機原理與接口技術(第3版)（簡體書）

《微機原理與接口技術(第3版)》為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。《微機原理與接口技術(第3版)》介紹了信息在計算機中的存儲形式、數制及相互轉換、二進制數的算術和邏輯運算等基礎知識；軟件部分講述了8086指令系統、部分偽指令和DOS功能調用及匯編語言程序設計和調試的全過程；硬件部分介紹了8086CPU的內部特點、寄存器及相關概念、存儲器的分類及層次結構、物理地址形成、譯碼電路等；討論了諸多I/O接口芯片的結構、編程及應用，在串行通信中還介紹了USB總線；討論并舉例說明了A/D、D/A芯片、微機接口及應用，《微機原理與接口技術(第3版)》還對80286、80386CPU主要內容及其體系做了簡要介紹。全書共分12章，每章附有習題，提供配套的電子課件。《微機原理與接口技術(第3版)》適合作為高等院校非電類理工科學生相關課程的教材，也可以作為相關技術人員或愛好者的參考書。

《微機原理與接口技術(第3版)》介紹了信息在計算機中的存儲形式、數制及相互轉換、二進制數的算術和邏輯運算等基礎知識；在軟件部分對一些重要指令在概念上、在編程使用上進一步進行了描述。為了提高讀者的編程能力，《微機原理與接口技術(第3版)》增加了一些新的編程例子，并對程序盡量詳細地給予了說明。在硬件方面，除了對接口概念和應用做了一些補充外，還增加了USB接口應用電路的介紹。

第1章 計算機基本知識/11.1 微型計算機組成/11.2 微型計算機中信息的表示及運算基礎/21.2.1 二進制數的表示與運算/31.2.2 二-十進制（BCD數的表示與運算/51.2.3 十六進制數的表示與運算/61.2.4 帶符號二進制數的表示和運算/71.3.6 字符的編碼表示/91.3 幾種進制之間的相互轉換/101.3.1 十進制整數到任意進制整數的轉換/101.3.2 任意進制整數到十進制整數之間的轉換/111.3.3 二進制數和十六進制數之間的相互轉換/121.3.4 帶符號二進制整數到十進制整數之間的轉換/12習題1/13第2章 8086系統結構/142.1 8086 CPU結構/152.1.1 8086 CPU的內部結構/152.1.2 8086 CPU的寄存器結構/162.1.3 8086 CPU的引腳及功能/202.2 8086系統的結構和配置/232.2.1 8086存儲器結構/232.2.2 8086輸入/輸出結構/272.2.3 8086的最小模式和最大模式系統/282.3 8086 CPU內部時序/30習題2/33第3章 8086的指令系統/353.1 8086 指令的特點/353.2 8086的尋址方式/363.2.1 8086尋址方式的說明/363.2.2 尋址方式介紹/373.3 8086的指令格式及數據類型/403.4 8086的指令集/423.4.1 數據傳送指令/423.4.2 算術運算指令/463.4.3 位操作指令/533.4.4 串處理指令/573.4.5 程序控制轉移指令/593.4.6 處理器控制指令/65習題3/66第4章 8086匯編語言程序設計/704.1 8086匯編語言的語句/704.2 8086匯編語言中的偽指令/724.2.1 符號定義語句/724.2.2 變量定義語句/724.2.3 段定義語句/744.2.4 過程定義語句/764.2.5 結束語句/774.3 8086匯編語言中的運算符/774.3.1 常用運算符和操作符/774.3.2 運算符的優先級別/804.4 匯編語言程序設計/804.4.1 匯編語言程序設計基本步驟/804.4.2 匯編語言程序的基本結構/814.5 宏定義與宏調用/874.6 匯編語言程序設計與上機調試/894.6.1 匯編語言程序設計實例/894.6.2 DOS功能調用與子程序設計/984.6.3 匯編語言程序上機調試/102習題4/102第5章 存儲器原理與接口/1035.1 存儲器分類/1035.2 多層存儲結構概念/1055.3 主存儲器及存儲控制/1075.3.1 主存儲器/1075.3.2 主存儲器的基本組成/1085.4 8086系統的存儲器組織/1115.4.1 8086 CPU的存儲器接口/1115.4.2 存儲器接口舉例/1135.5 現代內存芯片技術/118習題5/119第6章 微型計算機的輸入/輸出/1206.1 CPU與外設通信的特點/1206.1.1 I/O端口的尋址方式/1216.1.2 I/O端口地址的形成/1216.2 輸入/輸出方式/1226.3 CPU與外設通信的接口/1236.3.1 同步傳輸方式與接口/1236.3.2 異步查詢方式與接口/1246.4 8086 CPU的輸入/輸出/127習題6/128第7章 可編程接口芯片/1297.1 可編程并行接口芯片8255A/1307.1.1 8255A的內部結構/1307.1.2 8255A的引腳分配/1317.1.3 8255A的工作方式及編程/1327.1.4 8255A工作方式的功能/1357.1.5 8255A應用舉例/1417.2 可編程定時/計數器接口芯片8253/1487.2.1 8253的內部結構/1497.2.2 8253的引腳分配/1507.2.3 8253的編程/1517.2.4 8253的工作方式/1537.2.5 8253的工作方式小結/1607.2.6 8253應用舉例/161習題7/163第8章 串行輸入/輸出接口/1658.1 串行通信接口/1668.1.1 串行通信的實現/1668.1.2 串行通信的基本概念/1718.1.3 可編程串行通信接口芯片8251A簡介/1748.1.4 串行通信接口RS-232C/1828.2 USB總線簡介/1888.2.1 什么是USB/1888.2.2 USB工作原理/1928.2.3 USB傳輸方式/1938.2.4 USB設備列舉/1948.3 USB總線轉接芯片——CH341簡介/195習題8/197第9章 中斷與中斷管理/1999.1 中斷原理/1999.1.1 從無條件傳輸、條件傳輸到中斷傳輸/2009.1.2 中斷概念/2019.1.3 中斷應用/2019.2 中斷系統組成及其功能/2029.2.1 與中斷有關的觸發器/2029.2.2 中斷條件/2039.2.3 中斷響應過程/2049.3 中斷源識別及中斷優先權/2059.3.1 中斷源識別/2059.3.2 中斷優先權/2089.4 8086中斷系統/2099.4.1 不可屏蔽中斷/2109.4.2 可屏蔽中斷/2109.4.3 軟件中斷/2119.4.4 中斷概念的再討論/2139.5 8086 CPU的中斷管理/2139.5.1 8086 CPU的中斷處理順序/2139.5.2 8086 CPU的中斷服務入口地址表/2139.5.3 中斷入口地址設置/2159.6 可編程中斷控制器8259A簡介/2179.6.1 8259A的內部結構及引腳分配/2179.6.2 8259A的中斷管理方式/2199.6.3 8259A的編程與應用/2219.7 IBM PC硬件中斷/2269.7.1 中斷設置/2269.7.2 計算機中斷資源的使用/2269.7.3 中斷舉例/227習題9/229第10章 D/A轉換與A/D轉換接口及其應用/23010.1 從物理信號到電信號的轉換/23110.2 D/A轉換器及其接口技術/23410.2.1 D/A轉換器及其接口概述/23410.2.2 并行8位D/A轉換芯片AD558及其接口/23510.2.3 串行8位D/A轉換器TLC5620/23610.2.4 12位D/A轉換器及接口/23910.3 A/D轉換器及其接口技術/24010.3.1 A/D轉換原理/24010.3.2 A/D轉換與微機接口技術的一般原理/24110.3.3 A/D轉換與微機接口電路/24110.3.4 A/D轉換芯片ADC0809/24410.3.5 串行8位A/D轉換器TLC0831/24710.4 微機應用實例/249習題10/252第11章 80286微處理器/25311.1 80286微處理器基本原理概述/25411.1.1 80286內部結構簡介/25411.1.2 80286芯片引腳功能/25711.1.3 80286支持的數據類型/25811.1.4 80286指令系統/25811.1.5 80286的存儲器管理/26011.1.6 保護虛地址方式下存儲器管理/26111.2 80286的系統配置/266習題11/266第12章 80386微處理器/26812.1 80386系統結構/26812.1.1 80386微處理器基本結構/26812.1.2 80386的寄存器組成/27112.1.3 80386的存儲器管理/27312.1.4 80386的保護機制/27812.1.5 80386系統組成/27812.2 80386的指令系統/28012.2.1 80386的尋址方式/28012.2.2 80386的指令系統/28012.3 80386的存儲器擴展/28312.3.1 基本的存儲器接口控制線/28412.3.2 基本的存儲器接口/28512.3.3 高速緩沖存儲器/28712.3.4 Intel 82385高速緩存控制器/29112.4 80386的輸入/輸出接口/29212.4.1 8038的I/O系統/29212.4.2 多功能接口芯片82380/29412.5 80386的異常和中斷及其處理/29712.5.1 實模式下異常和中斷的處理過程/29812.5.2 保護虛地址方式下異常和中斷的處理過程/29812.6 精簡指令集計算機（RISC簡介/30112.6.1 RISC的基本原理/30112.6.2 RISC的特色及其難點所在/30312.6.3 RISC的關鍵技術/30412.7 80x86典型微處理機介紹/30712.7.1 80486 CPU/30712.7.2 Pentium系列微處理機/312習題12/313參考文獻/314

80286之前的處理器只支持單任務，操作系統并沒有什么安全性可言，計算機的全部資源包括操作系統的內部資源都可以任憑程序員訪問。但對于多任務的操作系統，某個搗亂的程序為所欲為會使所有程序都無法運行，所以80286及以上的處理器引入了優先級的概念。與80286-樣，80386處理器共設置4個優先級（0級～3級）。0級是最高級（特權級），3級是最低級（用戶級），1級和2級介于它們之間。特權級代碼一般是操作系統的代碼，可以訪問全部系統資源；其他級別的代碼一般是用戶程序，可以訪問的資源受到限制。80386采用保護機制主要為了檢查和防止低級別代碼的越權操作，如訪問不該訪問的數據、端口以及調用高優先級的代碼等。保護機制比較復雜，由若干幾方面組成，包括對段的類型檢查、頁的類型檢查、訪問數據時的級別檢查、控制轉移的檢查、指令集的檢查和I/O操作的保護。在一般情況下，對數據操作而言，優先級高的代碼可以訪問優先級低的數據段，而優先級低的代碼不能訪問優先級高的數據段；對調用程序而言，優先級高的代碼可以調用優先級低的代碼，而優先級低的代碼不能隨意轉移到優先級高的代碼中。圖12-17是一個軟件系統，其操作系統核心的代碼段和數據段安排在特權級0，操作系統其余部分的代碼段和數據段工作安排在特權級1，而應用程序的代碼段和數據段工作在特權級3。從圖中可以看出工作在特權級3應用程序的代碼段只能訪問在特權級3中的數據，只能在特權級3的程序之間實現轉移（用實線表示）；特權級3的代碼段不能訪問工作在特權級0和1的操作系統的代碼段和數據段以及特權級2的代碼段和數據段（用虛線表示）。圖12-18是特權級1中的代碼可以訪問的范圍。從圖中可以看出，工作在特權級l的代碼不僅可以訪問特權級1的數據，實現特權級1中代碼之間的轉移，也可以訪問特權級3的數據，調用特權級3的代碼（用實線表示）。