微計算機原理及應用（第4版）

第1章 概述 1
1.1 計算機的基本結構和工作原理 1
1.1.1 計算機的基本結構 1
1.1.2 計算機的工作原理 2
1.2 微處理器、微計算機、微處理器系統、片上系統 2
1.2.1 微處理器 2
1.2.2 微計算機 3
1.2.3 微處理器系統 3
1.2.4 片上系統 4
1.3 微處理器的產生、發展及多核處理器 4
1.4 IA-32結構的微處理器 6
1.5 微計算機系統的組成 7
1.5.1 硬件系統 7
1.5.2 軟件系統 7
1.5.3 微計算機系統結構的特殊性 10
1.6 微計算機基本工作原理 11
1.6.1 系統連接 11
1.6.2 微處理器的內部結構 12
1.6.3 存儲器的內部結構 14
1.6.4 簡單程序的編制和執行過程 14
1.7 IA-32結構的數據類型 18
1.7.1 計算機中的數據 18
1.7.2 常用的名詞術語 18
1.7.3 數值型數據的表示法 19
1.7.4 非數值型數據的表示法 20
1.7.5 基本數據類型 22
1.8 現代微計算機印象 22
1.8.1 Pentium微計算機 23
1.8.2 多核處理器微計算機 26
1.9 用匯編語言程序C/C++開啟自行
設計微計算機應用系統 27
習題1 28
第2章 IA-32結構微處理器及其體系結構 30
2.1 微處理器的主要性能指標 30
2.2 8086微處理器 32
2.2.1 8086的內部結構 32
2.2.2 8086的寄存器結構 35
2.2.3 8086的引腳特性 37
2.2.4 8086的時鐘和總線周期概念 39
2.2.5 8086的工作方式 40
2.2.6 8086的總線操作時序 47
2.2.7 存儲器組織 49
2.2.8 8086的I/O端口組織 54
2.3 80286 55
2.3.1 80286的主要性能 55
2.3.2 80286的內部結構 55
2.3.3 80286的寄存器結構 56
2.3.4 80286的系統結構 57
2.4 80386/80486 57
2.4.1 80386 58
2.4.2 80386的寄存器結構 59
2.4.3 80486 60
2.5 Pentium系列微處理器 61
2.6 80x86/Pentium系列微處理器的工作模式 62
2.7 微處理器的發展 64
2.7.1 64位微處理器 64
2.7.2 多核微處理器 65
2.7.3 SoC 65
習題2 67
第3章 80x86/Pentium指令系統 71
3.1 指令的基本格式 71
3.2 尋址方式 72
3.3 指令執行時間 77
3.4 8086指令系統 79
3.4.1 數據傳送類指令 79
3.4.2 算術運算類指令 86
3.4.3 邏輯運算與移位類指令 95
3.4.4 串操作類指令 98
3.4.5 控制轉移類指令 102
3.4.6 處理器控制類指令 109
3.5 中斷指令 110
3.6 80286擴充的指令 112
3.7 80386和80486擴充的指令 112
3.7.1 80386擴充的指令 112
3.7.2 80486擴充的指令 113
3.8 Pentium系列CPU擴充的指令 113
習題3 114
第4章 匯編語言程序設計 119
4.1 匯編語言和匯編程序 119
4.2 MASM宏匯編語言程序的規範 120
4.2.1 一個簡單的匯編語言程序 120
4.2.2 分段結構 120
4.2.3 語句類型及構成與規範 121
4.3 匯編語言的偽指令 125
4.3.1 常用偽指令 125
4.3.2 結構型偽指令 129
4.3.3 與宏有關的偽指令 133
4.4 系統調用功能 135
4.4.1 DOS功能調用 135
4.4.2 BIOS功能調用 138
4.5 匯編語言程序的設計方法 139
4.6 匯編語言程序的基本結構及基本程序設計 142
4.6.1 匯編語言程序的基本結構 142
4.6.2 順序結構與簡單程序設計 142
4.6.3 條件結構與分支程序設計 144
4.6.4 循環結構與循環程序設計 147
4.6.5 子程序設計 152
4.7 匯編語言與C/C++的混合編程 158
4.7.1 嵌入匯編 159
4.7.2 模塊連接 160
習題4 163
第5章 存儲器及其接口 167
5.1 半導體存儲器 167
5.1.1 半導體存儲器的分類 167
5.1.2 半導體存儲器的性能指標 167
5.1.3 半導體存儲器的特點 168
5.2 RAM 169
5.2.1 SRAM 169
5.2.2 DRAM 171
5.3 ROM 173
5.3.1 掩模ROM 173
5.3.2 PROM 173
5.3.3 EPROM 173
5.3.4 EEPROM 175
5.3.5 FLASH 176
5.4 現代微計算機系統內存的擴充與內存條 176
5.5 內存系統設計 178
5.5.1 內存的選擇 178
5.5.2 計算機系統中存儲器的地址分配 179
5.5.3 存儲器與CPU的連接 179
5.5.4 存儲器的地址譯碼及應用 180
5.6 現代微計算機系統的內存結構 186
5.6.1 分級存儲結構 186
5.6.2 32位微計算機存儲器的先進技術 187
習題5 194
第6章 I/O和中斷技術 196
6.1 微計算機與外設之間的I/O接口電路 196
6.1.1 I/O接口電路中的信息 196
6.1.2 I/O接口電路的組成 197
6.1.3 端口的編址方式 197
6.1.4 80x86/Pentium系列微計算機的I/O端口地址分配與地址譯碼 197
6.2 I/O的控制方式 200
6.2.1 程序控制方式 200
6.2.2 中斷方式 204
6.2.3 DMA方式 205
6.3 中斷技術 206
6.3.1 中斷方式的優點 206
6.3.2 80x86/Pentium的中斷機構 206
6.3.3 外部中斷 210
6.3.4 中斷的優先權管理 210
6.4 8259A 212
6.4.1 8259A的引腳特性 212
6.4.2 8259A的內部結構及工作原理 213
6.4.3 8259A的工作方式 214
6.4.4 8259A的級聯 216
6.4.5 8259A的初始化命令字和
操作命令字 216
6.4.6 8259A應用舉例 220
6.5 80x86/Pentium微計算機的中斷系統 222
6.5.1 IBM PC/XT微計算機的中斷系統 222
6.5.2 80386/80486/Pentium微計算機的
中斷系統 224
6.6 高級可編程中斷控制器 226
6.6.1 APIC系統的結構 226
6.6.2 APIC中斷優先權處理 233
6.6.3 APIC系統的中斷處理 233
習題6 234
第7章 可編程接口應用 236
7.1 可編程接口芯片 236
7.2 並行接口芯片8255A 237
7.2.1 8255A的基本性能 237
7.2.2 8255A的內部結構 237
7.2.3 8255A的引腳特性及其
與外部的連接 238
7.2.4 8255A的控制字 239
7.2.5 8255A的工作方式 241
7.2.6 8255A應用舉例 246
7.3 串行通信接口 249
7.3.1 串行接口及串行通信協議 249
7.3.2 串行通信的物理標準 252
7.3.3 可編程串行異步通信接口芯片8250 253
7.3.4 8250的初始化編程 256
7.3.5 8250應用舉例 259
7.4 可編程定時器/計數器8253 262
7.4.1 8253的基本功能及用途 262
7.4.2 8253的內部結構及工作原理 262
7.4.3 8253的引腳特性及其與
外部的連接 264
7.4.4 8253的控制字 265
7.4.5 8253的工作方式 265
7.4.6 8253初始化編程 270
7.4.7 8253應用舉例 271
7.4.8 8253、8255的綜合應用 275
7.5 模擬量I/O接口 280
7.5.1 A/D轉換器、D/A轉換器簡介 280
7.5.2 D/A轉換器及其接口技術 280
7.5.3 A/D轉換器及其接口技術 284
7.5.4 A/D轉換器和D/A轉換器的綜合應用 286
習題7 288
第8章 嵌入式處理器及嵌入式系統 290
8.1 嵌入式系統概述 290
8.1.1 嵌入式系統簡介 290
8.1.2 嵌入式系統的結構 291
8.1.3 嵌入式系統的分類 294
8.2 嵌入式處理器 294
8.2.1 ARM處理器 294
8.2.2 8051微控制器 297
8.3 ARM體系結構 297
8.3.1 ARM處理器的工作狀態 297
8.3.2 ARM處理器的運行模式 298
8.3.3 ARM處理器的內部寄存器 298
8.3.4 ARM處理器異常/中斷 301
8.4 ARM指令系統 303
8.4.1 ARM指令系統的主要特點 303
8.4.2 ARM指令的基本格式 304
8.4.3 ARM指令的尋址方式 304
8.4.4 ARM指令簡介 306
8.4.5 ARM指令系統與Thumb指令系統的比較 311
8.5 ARM匯編語言程序設計 312
8.5.1 ARM匯編偽操作 312
8.5.2 ARM偽指令 315
8.5.3 ARM匯編語言語句格式 316
8.5.4 ARM匯編語言程序結構 316
8.5.5 ARM匯編語言程序設計示例 317
習題8 317
第9章 微計算機總線技術及應用 318
9.1 微計算機系統總線技術 318
9.1.1 概述 318
9.1.2 總線標準 319
9.1.3 總線標準的基本內容 319
9.1.4 總線分類 320
9.1.5 總線傳輸過程 321
9.1.6 總線傳輸控制 321
9.1.7 現代總線發展 323
9.2 局部總線 325
9.2.1 PC總線結構 325
9.2.2 其他局部總線 325
9.2.3 PCI總線 327
9.3 系統總線 329
9.3.1 系統總線簡介 329
9.3.2 Multibus 330
9.3.3 STD總線 332
9.4 通信總線 333
9.4.1 IEEE 488 333
9.4.2 SCSI 334
9.4.3 IEEE 1394 336
9.4.4 USB 337
9.5 微計算機及處理器在測控系統中的應用 338
9.6 微計算機及微處理器在數控機床中的應用 344
9.7 微計算機及微處理器在計算機網絡中的應用 345
習題9 347
附錄A 8086/8088指令系統一覽表 348
附錄B MASM偽指令一覽表 357
附錄C 中斷向量地址一覽表 360
附錄D DOS功能調用（INT21H） 362
附錄E BIOS中斷調用 367
附錄F IBMPCASCII碼字符表 371
附錄G MASM宏匯編程序出錯信息 372
附錄H DEBUG的主要命令 378
附錄I 80x86/Pentium匯編語言程序上機調試過程 381
參考文獻 384