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第一章 绪论1

1．1 概述1

1．1．1 微型计算机的发展概况1

1．1．2 微型计算机的特点和分类3

1．1．3 微处理器的字长4

1．2 运算基础4

1．2．1 进位计数制及其相互转换4

1．2．2 二进制数的运算规则7

1．2．3 计算机中的四则运算9

1．2．4 计算机中带符号数的表示方法10

1．2．5 计算机中数的小数点表示方法12

1．2．6 二进制编码14

1．2．7 逻辑运算与基础逻辑电路16

1．3 微型计算机的基本结构18

1．3．1 微型计算机的总体结构18

1．3．2 微处理器的基本结构20

习题与思考题25

2．1．1 CPU的内部基本结构27

2．1 CPU的基本结构27

第二章 Intel 32位CPU27

2．1．2 CPU的外部基本引脚28

2．1．3 CPU的工作方式32

2．2 寄存器33

2．2．1 通用寄存器33

2．2．2 指令指针指示器——EIP33

2．2．3 标志寄存器——EFLAGS33

2．2．4 段寄存器35

2．2．7 测试寄存器36

2．2．8 控制寄存器36

2．2．6 调试寄存器36

2．2．5 系统地址寄存器36

2．2．9 浮点寄存器38

2．2．10 CPU复位后各寄存器的值38

2．3 指令流水线操作39

2．4 调试功能41

2．4．1 调试地址寄存器——DR0～DR341

2．4．2 调试控制寄存器——DR742

2．4．4 指令断点与RF标志43

2．4．3 调试状态寄存器——DR643

2．5 浮点数部件44

2．6 高速缓存49

2．6．1 高速缓存结构49

2．6．2 高速缓存的操作51

2．6．3 高速缓存的控制52

2．6．4 高速缓存的清洗53

2．6．5 高速缓存的测试53

2．6．7 CPU的成组传送方式55

2．6．6 二级高速缓存55

2．7 CPU的主要结构逻辑框图56

习题与思考题58

第三章 80x86寻址方式和指令系统59

3．1 80x86寻址方式59

3．1．1 数据寻址方式59

3．1．2 程序地址寻址方式66

3．1．3 堆栈地址寻址68

3．2 80x86指令格式69

3．2．1 80x86指令编码格式69

3．2．2 80x86指令格式70

3．3 80x86指令系统71

3．3．1数据传送指令71

3．3．2 算术运算指令75

3．3．3 逻辑运算指令81

3．3．4 控制转移类指令88

3．3．5 串操作指令93

3．3．6 输入/输出指令96

3．3．8 中断指令与DOS功能调用98

3．3．7 处理器控制98

习题与思考题101

第四章 汇编语言、程序设计及其与高级语言调用104

4．1 汇编语言104

4．1．1 汇编语言格式104

4．1．2 简化的段定义伪指令105

4．1．3 完整段定义伪指令105

4．1．4 常用伪指令107

4．2 分支程序设计108

4．2．1 简单分支程序108

4．2．2 复杂分支程序109

4．3 循环程序设计111

4．3．1 单重循环程序111

4．3．2 多重循环程序112

4．4 控制汇编语言程序语句113

4．4．1 IF语句113

4．4．2 DO—WHILE语句114

4．4．3 REPEAT—UNTIL语句115

4．5．2 调用指令116

4．5．1 过程定义116

4．5 子程序设计116

4．5．3 堆栈帧指令118

4．5．4 子程序设计119

4．6 汇编语言与高级语言的接口122

4．6．1 C语言调用协议122

4．6．2 内存模式和段的约定123

4．6．3 数据类型与结果返回123

4．6．6 调用举例124

4．6．5 MASM调用高级语言124

4．6．4 PASCAL语言调用协议124

4．7 汇编语言程序上机过程126

习题与思考题126

第五章 内存储器及其管理128

5．1 存储器概述128

5．1．1 微型计算机中存储器的类型128

5．1．2 半导体存储器的性能指标128

5．1．3 存储原理129

5．2．1 32位存储器的组成与多字节访问130

5．1．4 地址译码130

5．2 微型计算机内存储器组成130

5．2．2 存储器组成132

*5．2．3 主存储器读写时序133

5．3 内存储器分段管理134

5．3．1 内存分段的基本思想134

5．3．2 描述符135

5．3．3 描述符表137

5．3．4 描述符表的项目分类138

5．3．6 虚拟空间139

5．3．5 段地址转换139

5．3．7 段间保护140

5．4 内存分布管理141

5．4．1 内存分页的基本思想141

5．4．2 内存分页管理142

5．5 地址变换过程144

习题与思考题145

6．1．2 I/O端口的寻址方式146

6．1．1 接口的用途146

6．1 CPU与外设通讯的特点146

第六章 微型计算机的输入/输出146

6．1．3 I/O端口地址的形成147

6．2 输入/输出方式148

6．2．1 程序控制传送方式148

6．2．2 中断控制传送方式148

6．2．3 直接存储器存取方式——DMA方式148

6．2．4 I/O处理机方式149

6．3 CPU与外设通讯的接口149

6．3．1 同步传送方式与接口149

6．3．2 异步查询方式与接口151

6．3．3 查询方式应用举例153

6．4 可用于输入/输出接口的8212芯片154

6．4．1 8212芯片用于输入接口155

6．4．2 8212芯片用于输出接口155

6．4．3 8212芯片作为双向总线驱动器156

6．5 CPU的输入/输出156

6．5．1 CPU的I/O指令156

6．5．2 8086CPU的I/O特点157

6．5．3 80286和80386/486支持I/O端口直接与内存之间的数据传送157

6．6．1 8237A的基本功能和结构158

6．6 DMA传送方式与DMA控制器8237A158

6．6．2 8237A的工作方式161

6．6．3 8237A的寄存器组与编程163

习题与思考题170

第七章 中断、任务转换171

7．1 中断与异常中断171

7．1．1 中断的概念171

7．1．2 中断源与中断分类171

7．1．4 中断类型码的分配172

7．1．3 中断向量与中断类型码172

7．2．1 中断门与陷阱门描述符173

7．2 矢量中断系统173

7．2．2 中断描述符表174

7．2．3 中断过程174

7．2．4 中断服务程序的特权级保护174

*7．3 多任务系统175

7．3．1 多任务与多用户175

7．3．2 局部空间与全局空间177

7．3．4 任务状态段（TSS）及其描述符178

7．3．3 局部描述符表（LDT）及其描述符178

*7．4 任务转换180

7．4．1 任务的设定180

7．4．2 任务转换过程180

7．4．3 任务转换的方法181

7．4．4 任务转换时，B位、NT位与反向链的变化182

7．4．5 IRET/IRETD指令182

7．4．6 任务转换时的特权级保护183

7．4．7 任务门与调用门184

习题与思考题185

第八章 总线技术186

8．1 概述186

8．1．1 总线规范的基本内容186

8．1．2 总线分类187

8．1．3 采用标准总线的优点187

8．1．4 总线数据传输188

8．2 局部总线191

8．2．1 IBM PC总线结构192

8．2．2 ISA工业标准总线193

8．2．3 MCA微通道结构总线195

8．2．4 EISA扩展的工业标准结构总线196

8．2．5 VL和PCI局部总线197

8．3 系统总线198

8．3．1 目前常用的系统总线简介198

8．3．2 MULTIbus I的功能规范199

8．3．3 STD总线205

8．4 通信总线210

8．4．1 IEEE 488总线210

8．4．2 VXI总线213

8．4．3 SCSI总线214

8．4．4 IDE总线217

8．4．5 Centronics总线219

8．4．6 RS—232C总线219

8．4．7 RS—423A总线224

8．4．8 RS—422A总线224

8．4．9 RS—485总线225

习题与思考题225

9．1．1 8255A的内部结构227

第九章 可编程接口芯片及其与CPU的接口227

9．1 可编程并行输入/输出接口芯片8255A227

9．1．2 8255A的管脚分配228

9．1．3 8255A的工作方式及编程229

9．1．4 8255A三种工作方式的功能及应用230

9．1．5 8255A与CPU的接口238

9．1．6 8255A应用举例239

9．2 可编程计数器/定时器8253241

9．2．1 8253的内部结构及功能241

9．2．2 8253的编程243

9．2．3 8253的工作方式244

9．2．4 8253的读写操作248

9．2．5 8253编程及应用举例249

9．3 可编程串行输入/输出接口芯片8251A253

9．3．1 串行通讯概述253

9．3．2 8251A的内部结构257

9．3．3 8251A的引脚分配258

9．3．4 8251A的编程260

9．3．5 8251A的接口技术与应用举例263

习题与思考题266

第十章 计算机网络基础269

10．1 计算机网络基本概念269

10．2 计算机网络功能269

10．3 计算机网络分类及组成270

10．3．1 计算机网络分类270

10．3．2 计算机网络组成270

10．4 计算机网络体系结构271

10．4．1 层次结构271

10．4．2 ISO/OSI网络体系结构272

10．4．3 Internet网络体系结构274

10．4．4 网络协议与操作系统275

10．5 局域网技术275

10．5．1 局域网概述275

10．5．2 IEEE802局域网标准275

10．5．3 总线型局域网277

10．5．4 星型结构局域网279

10．5．5 环型结构局域网280

10．6．2 TCP/IP协议281

10．6 网络互连及Internet281

10．6．1 网络互连281

10．6．3 Internet285

习题与思考题287

第十一章 常用外围设备及人-机接口288

11．1 概述288

11．1．1 外围设备的概念及一般功能288

11．1．2 外围设备的分类288

11．2．1 输入设备289

11．2 常用外围设备简介289

11．2．2 输出设备291

11．2．3 外存设备292

11．2．4 通讯设备295

11．2．5 其它设备296

11．3 键盘及其接口技术296

11．3．1 键盘的工作原理296

11．3．2 微机与键盘的接口300

11．3．3 BIOS键盘缓冲区与键盘中断服务程序302

11．4．1 鼠标器工作原理304

11．4 鼠标器及其接口技术304

11．4．2 鼠标器接口305

11．5 显示器及其接口技术306

11．5．1 CRT显示器工作原理306

11．5．2 CRT显示器接口技术308

11．5．3 显示器中断程序调用311

11．6 打印机及其接口技术313

11．6．1 打印机工作原理313

11．6．2 主机与打印机的接口315

11．7．1 多媒体计算机的概念及应用317

11．6．3 打印机I/O功能调用317

11．7 多媒体计算机317

11．7．2 多媒体计算机的组成319

习题与思考题323

第十二章 D/A，A/D转换器及其与CPU的接口324

12．1 从物理信号到电信号的转换325

12．1．1 概述325

12．1．2 几种传感器325

12．2．1 D/A的性能参数和术语328

12．2 数/模转换器芯片（DAC）及其接口技术328

12．2．2 D/A芯片及其与CPU的接口330

12．2．3 数/模转换器芯片和微处理器的接口，需要注意的问题352

12．3 模/数转换器芯片（ADC）及其接口技术353

12．3．1 采样和量化353

12．3．2 A/D的工作原理355

12．3．3 A/D的性能参数和术语356

12．3．4 A/D芯片及其与CPU接口356

12．4 模/数转换器芯片和微处理器的接口需要注意的问题368

12．5 D/A和A/D器件的选择374

习题与思考题375

第十三章 微型计算机的应用377

13．1 在辅助科学实验中的应用377

13．2 在生物科学中的应用378

13．3 在过程控制中的应用378

13．3．1 中央处理器（CPU）和存储器379

13．3．2 生产过程的输入/输出381

13．3．3 人-机接口383

13．3．6 控制手段384

13．3．5 程编配置装置384

13．3．4 通讯384

13．4 在临麻医疗仪器中的应用387

13．5 I/O接口与32位微处理器的连接388

13．6 应用举例389

习题与思考题418

附录420

附录1 ASCII码表420

附录2 调试程序DEBUG421

参考文献428