本書講解微型計算機的工作原理和接口應(yīng)用技術(shù),。書中以Intel 8086CPU為主線，系統(tǒng)講述微型計算機系統(tǒng)的基本組成,、工作原理,、指令系統(tǒng)及匯編語言程序設(shè)計,、半導(dǎo)體存儲器技術(shù)、硬件接口技術(shù),、總線技術(shù),、PC的軟件體系、PC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計舉例,，使學(xué)生牢固掌握微型計算機的原理和硬件接口技術(shù),，建立微型計算機系統(tǒng)的整體概念，并從PC應(yīng)用系統(tǒng)的角度了解其軟件體系和相關(guān)接口,。本書適合作為高等學(xué)校非計算機專業(yè)微型計算機原理與接口技術(shù),、微型計算機原理及應(yīng)用課程的教材，也可供從事微型計算機硬件和軟件設(shè)計的工程技術(shù)人員參考,。

“微機原理與接口技術(shù)”是大學(xué)本科信息類,、電氣類、機電類等非計算機專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程,，學(xué)生通過對這門課程的學(xué)習(xí),，掌握微型計算機硬件系統(tǒng)的組成和工作原理，提高對微型計算機系統(tǒng)的理解和應(yīng)用能力,，為將來學(xué)習(xí)和應(yīng)用層出不窮的微型計算機新技術(shù)打下良好的基礎(chǔ),。目前開設(shè)的“微機原理與接口技術(shù)”課程主要有基于51 系列單片機和基于80x86CPU的兩種模式，兩種模式各有所長,?？紤]到以 Intel CPU 為核心的PC系列微型計算機結(jié)構(gòu)的完整性和應(yīng)用普及性，同時考慮到原理性課程的講解平臺不宜太復(fù)雜,，本書選用以8086/8088CPU為主來介紹微型計算機工作原理,、匯編語言及接口技術(shù)。除了該課程的基本內(nèi)容外,，本書還增加了現(xiàn)代PC常用的總線技術(shù),、存儲器管理、80x86/Pentium微處理器的發(fā)展等內(nèi)容,。特別是考慮到PC作為上位機廣泛應(yīng)用于各種監(jiān)測,、控制、網(wǎng)絡(luò)通信等場合,，其在接口的應(yīng)用方式上與芯片級接口有很大不同,，本書從PC系統(tǒng)應(yīng)用的需求出發(fā)，增加了PC的軟件體系與軟件接口基礎(chǔ)知識,、基于PC的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計舉例,。這樣，讀者在學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的微機硬件系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上,，也學(xué)習(xí)到更實用的總線技術(shù),，了解PC系統(tǒng)軟件體系及接口,，為進一步理解和應(yīng)用紛繁復(fù)雜的微型計算機新技術(shù)打下基礎(chǔ)。全書分為9章,，第1章至第5章為基本原理部分,，主要講解 8088/8086微型計算機的基本原理； 第6章至第9章為應(yīng)用技術(shù)部分,，主要介紹微型計算機常用接口技術(shù)和PC應(yīng)用技術(shù),。其中，第1章簡要介紹微型計算機基本概念,、發(fā)展歷程和PC系統(tǒng)的典型配置； 第2章闡述 8088/8086 16位微處理器的編程結(jié)構(gòu)及構(gòu)成硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),、時序,，介紹 80x86/Pentium 微處理器技術(shù)的發(fā)展； 第3章講解 8086/8088 16 位微處理器的指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計,； 第 4章主要闡述微型計算機存儲器技術(shù)基本原理,，也介紹了現(xiàn)代微處理器的存儲器管理技術(shù)； 第5章闡述輸入/輸出的概念以及8086/8088CPU的中斷系統(tǒng),； 第6章介紹微機常用接口芯片及應(yīng)用,； 第7章介紹PCI等微機系統(tǒng)總線、IEEE 1394,、USB等外部總線,，闡述了總線基本概念； 第8章介紹操作系統(tǒng)概念,、Windows 2000/XP的體系結(jié)構(gòu),、Windows API等軟件接口； 第9章通過舉例介紹了PC系統(tǒng)基于RS-232C,、RS-485串行通信以及基于PCI總線的應(yīng)用方法,。本書在編寫上力求循序漸進，簡潔明了,，突出基本原理和基本概念,，同時注重系統(tǒng)的應(yīng)用。例如將IBM PC/XT系統(tǒng)的背景穿插其中,，以使讀者了解原理在一個系統(tǒng)中的具體應(yīng)用方式,。書中還采用了較多的表格對指令功能、接口功能等進行歸納,，便于教師在給出整體面貌的基礎(chǔ)上篩選重點,。由于該課程內(nèi)容繁多，教師可根據(jù)具體教學(xué)時數(shù),，安排課程講解和自學(xué)的內(nèi)容,。本書第2,、4、5 章及第1.2節(jié)由葉青編寫,，第3章由張靜編寫,，第6章及第1.1節(jié)由雷輝編寫，第7,、8,、9章由劉錚編寫，何青編寫了第1.3節(jié),，全書由葉青負責(zé)籌劃和統(tǒng)稿,。參與本書編寫工作的還有彭賦、付成宏,、馬洪江,，在此一并感謝。對為本書出付出辛苦勞動的清華大學(xué)出版社的編輯及工作人員表示衷心感謝,。由于編者的水平和經(jīng)驗有限,，書中難免有疏漏和錯誤之處，懇請專家和讀者批評指正,。

第1章微型計算機基礎(chǔ)知識

1.1計算機中數(shù)的表示與編碼

1.1.1數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

1.1.2帶符號數(shù)的表示

1.1.3定點數(shù)與浮點數(shù)

1.1.4計算機中的編碼

1.2微型計算機系統(tǒng)的構(gòu)成

1.2.1微型計算機硬件系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)

1.2.2微型計算機基本工作原理和工作過程

1.2.3微型計算機系統(tǒng)及其主要技術(shù)指標(biāo)

1.3微型計算機的發(fā)展及典型配置

1.3.1微型計算機的發(fā)展

1.3.2典型微型計算機系統(tǒng)的組成

習(xí)題1

第2章微處理器

2.18086/8088微處理器的編程結(jié)構(gòu)

2.1.18086CPU的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)

2.1.28086CPU的寄存器結(jié)構(gòu)

2.2存儲器及I/O端口的組織與管理

2.38086CPU的引腳信號及工作模式

2.3.18086CPU的引腳及其功能

2.3.2最小工作模式

2.3.3最大工作模式

2.48086CPU總線操作時序

2.4.1時序的基本概念

2.4.2典型時序分析

2.580x86微處理器簡介

習(xí)題2

第3章指令系統(tǒng)及匯編語言程序設(shè)計

3.18086指令系統(tǒng)概述

3.1.18086指令的基本格式

3.1.28086尋址方式

3.28086CPU基本指令

3.2.1傳送類指令

3.2.2數(shù)據(jù)操作類指令

3.2.3串操作類指令

3.2.4控制轉(zhuǎn)移類指令

3.2.5處理器控制指令

3.38086匯編語言程序的編程格式

3.3.1匯編語言及其源程序結(jié)構(gòu)

3.3.2匯編語言語句格式

3.3.3偽指令

3.4匯編語言程序的上機過程

3.4.1上機運行的軟件環(huán)境

3.4.2上機過程

3.5匯編語言基本結(jié)構(gòu)程序設(shè)計

3.5.1程序設(shè)計步驟

3.5.2順序程序

3.5.3分支程序

3.5.4循環(huán)程序

3.5.5子程序

3.5.6DOS和BIOS的中斷功能調(diào)用

習(xí)題3

第4章半導(dǎo)體存儲器

4.1半導(dǎo)體存儲器概述

4.1.1存儲器的分類

4.1.2半導(dǎo)體存儲器的性能指標(biāo)

4.1.3存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

4.1.4半導(dǎo)體存儲器的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)

4.2隨機存取存儲器

4.2.1靜態(tài)隨機存取存儲器SRAM

4.2.2動態(tài)隨機存取存儲器DRAM

4.3只讀存儲器

4.3.1掩膜ROM

4.3.2可編程ROM

4.3.3可擦除可編程ROM

4.3.4電可擦除可編程ROM

4.3.5閃速存儲器

4.4存儲器系統(tǒng)設(shè)計

4.4.1一般要求

4.4.2存儲器與CPU的連接

4.5存儲器的管理

4.5.1PC的內(nèi)存

4.5.2存儲器的管理模式

4.5.3虛擬存儲技術(shù)

4.6高速緩存技術(shù)

習(xí)題4

第5章輸入/輸出接口及中斷

5.1輸入/輸出接口概述

5.1.1I/O接口的組成及功能

5.1.2I/O端口的尋址

5.2CPU與外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳送方式

5.2.1直接傳送方式

5.2.2查詢傳送方式

5.2.3中斷傳送方式

5.2.4直接存儲器存取方式

5.3中斷

5.3.1中斷系統(tǒng)的基本概念

5.3.28086中斷系統(tǒng)

5.3.38086中斷向量表與中斷響應(yīng)過程

習(xí)題5

第6章微型計算機常用接口技術(shù)

6.1IBM PC/XT系統(tǒng)的接口

6.1.1IBM PC/XT系統(tǒng)接口的組成

6.1.2接口地址分配

6.2可編程中斷控制器

6.2.18259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳

6.2.28259A的工作方式

6.2.38259A的編程

6.2.4中斷應(yīng)用程序舉例

6.3定時/計數(shù)器

6.3.1概述

6.3.2可編程定時/計數(shù)芯片8253及其應(yīng)用

6.4并行通信接口

6.4.1概述

6.4.2可編程的并行接口8255A及其應(yīng)用

6.5串行通信接口

6.5.1串行通信的基本概念

6.5.2串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn)

6.5.3可編程串行接口芯片16550及其應(yīng)用

6.6模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器

6.6.1D/A轉(zhuǎn)換器

6.6.2A/D轉(zhuǎn)換器

習(xí)題6

第7章總線技術(shù)

7.1總線的基本概念

7.1.1總線及總線標(biāo)準(zhǔn)的定義

7.1.2總線的分類

7.1.3總線的性能指標(biāo)

7.1.4總線的層次化結(jié)構(gòu)

7.1.5總線的控制與總線傳輸

7.2常用系統(tǒng)總線

7.2.1STD總線

7.2.2PC系列總線

7.2.3PCI總線

7.3常用通信總線

7.3.1IEEE 488總線

7.3.2IEEE 1394總線

7.3.3USB總線

7.3.4現(xiàn)場總線簡介

習(xí)題7

第8章PC的軟件體系與軟件接口

8.1Windows 2000/XP的體系結(jié)構(gòu)

8.1.1操作系統(tǒng)簡介

8.1.2Windows 2000/XP的系統(tǒng)構(gòu)成

8.1.3對硬件的支持——驅(qū)動程序

8.2軟件接口

8.2.1軟件接口概述

8.2.2Windows API接口

8.2.3動態(tài)鏈接庫

8.2.4Socket接口

8.3Windows應(yīng)用程序設(shè)計

8.3.1PC中常用的軟件體系結(jié)構(gòu)

8.3.2Windows應(yīng)用程序設(shè)計模式

習(xí)題8

第9章基于PC的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計舉例

9.1串行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計

9.1.1基于RS-232C的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

9.1.2基于RS-485的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

9.2基于PCI總線的系統(tǒng)設(shè)計

9.2.1PCI總線I/O接口電路設(shè)計

9.2.2PCI總線接口卡的驅(qū)動程序設(shè)計

習(xí)題9

參考文獻