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第1章 微型计算机基础1

学习目标1

1.1 微型计算机概述1

1.1.1 微型计算机的产生与发展1

1.1.2 微型计算机的特点4

1.1.3 微型计算机的分类5

1.1.4 微型计算机系统的主要性能指标6

1.1.5 微型计算机的应用7

1.2 微型计算机系统的组成8

1.2.1 冯·诺依曼体系结构8

1.2.2 微型计算机的硬件系统9

1.2.3 微型计算机的软件系统12

1.2.4 微处理器、微型计算机及微型计算机系统14

1.3 计算机中数和字符的表示15

1.3.1 进位计数制15

1.3.2 不同数制之间的转换16

1.3.3 计算机中数值信息的表示19

1.3.4 数的定点及浮点表示23

1.3.5 计算机中文字信息的表示23

1.4 二进制运算27

1.4.1 二进制算术运算规则27

1.4.2 二进制逻辑运算规则28

1.4.3 补码的加减法运算29

习题与思考29

第2章 Intel微处理器31

学习目标31

2.1 Intel 8086/8088微处理器31

2.1.1 8086/8088微处理器的主要特性31

2.1.2 8086/8088微处理器的内部结构32

2.1.3 8086/8088寄存器结构34

2.1.4 8086/8088总线的工作周期38

2.1.5 8086/8088的引脚及工作模式39

2.1.6 8086/8088的存储器组织及I/O组织47

2.1.7 8086/8088的总线操作及时序49

2.1.8 IBM PC/XT微型计算机简介58

2.2 Intel 80386微处理器62

2.2.1 80386的主要特点62

2.2.2 80386的工作模式62

2.2.3 80386的内部结构63

2.3 Intel 80486微处理器65

2.3.1 80486的主要特点65

2.3.2 80486的内部结构66

2.4 Pentium系列微处理器68

2.4.1 Pentium微处理器68

2.4.2 Intel P6系列微处理器71

2.4.3 Pentium 4微处理器73

2.4.4 Pentium M微处理器77

2.5 酷睿系列微处理器78

2.5.1 Core 2微处理器78

2.5.2 Core i7/i5/i3微处理器81

习题与思考86

第3章 半导体存储器及其接口88

学习目标88

3.1 存储器概述88

3.1.1 存储器的分类88

3.1.2 存储器的主要性能指标90

3.1.3 内存储器的基本结构90

3.1.4 半导体存储器91

3.2 随机存储器RAM92

3.2.1 静态RAM（SRAM）92

3.2.2 动态RAM（DRAM）96

3.3 只读存储器ROM99

3.3.1 掩膜只读存储器ROM100

3.3.2 可编程只读存储器PROM100

3.3.3 可擦除可编程只读存储器EPROM101

3.3.4 电可擦除可编程只读存储器EEPROM102

3.3.5 闪速存储器Flash Memory102

3.4 半导体存储器接口103

3.4.1 存储器的选址103

3.4.2 存储器的容量扩展103

3.4.3 典型CPU与内存储器的连接109

3.5 存储体系结构112

3.5.1 存储系统的层次结构112

3.5.2 多体存储结构113

3.5.3 高速缓冲存储器115

3.5.4 虚拟存储器117

习题与思考119

第4章 微型计算机输入／输出系统概述122

学习目标122

4.1 微型计算机接口技术概述122

4.1.1 接口及接口的功能122

4.1.2 接口的类型125

4.1.3 CPU与外设之间交换的信息类型126

4.1.4 I/O接口的基本结构126

4.1.5 I/O端口的编址方法127

4.1.6 接口技术的现状及发展129

4.2 输入／输出控制方式129

4.2.1 无条件传送方式130

4.2.2 查询方式130

4.2.3 中断方式133

4.2.4 DMA方式134

4.2.5 I/O通道方式136

习题与思考136

第5章 并行接口技术137

学习目标137

5.1 并行通信及并行接口137

5.2 可编程并行接口8255A138

5.2.1 8255A的内部结构138

5.2.2 8255A的引脚功能139

5.2.3 8255A的控制字140

5.2.4 8255A的工作方式141

5.2.5 8255A的编程146

5.3 8255A的应用147

5.3.1 8255A控制LED显示148

5.3.2 8255A用于键盘接口148

5.3.3 8255A实现双机并行通信150

习题与思考152

第6章 定时／计数技术及其接口155

学习目标155

6.1 定时／计数技术概述155

6.1.1 定时系统155

6.1.2 定时方法156

6.1.3 可编程定时／计数器的工作原理156

6.2 可编程定时／计数器8253158

6.2.1 8253的主要特性158

6.2.2 8253的内部结构158

6.2.3 8253的引脚功能160

6.2.4 8253的工作方式161

6.2.5 8253的控制字168

6.2.6 8253的编程169

6.3 8253的应用172

6.3.1 IBM PC/XT机上8253的时钟中断173

6.3.2 IBM PC/XT机上8253的动态存储器刷新定时173

6.3.3 8253用于扬声器发声控制174

习题与思考176

第7章 串行通信及串行接口技术178

学习目标178

7.1 串行通信概述178

7.1.1 串行通信与并行通信178

7.1.2 串行通信中的基本技术179

7.1.3 串行通信的分类184

7.1.4 RS-232C串行接口标准186

7.1.5 串行接口的基本结构与功能188

7.2 可编程串行接口8251A191

7.2.1 8251A的主要特性191

7.2.2 8251A的内部结构192

7.2.3 8251A的引脚功能193

7.2.4 8251A的控制字及状态字195

7.2.5 8251A的编程198

7.3 8251A的应用199

7.3.1 利用8251A实现与终端的串行通信200

7.3.2 利用8251A实现双机串行通信201

习题与思考203

第8章 中断技术及中断控制器205

学习目标205

8.1 中断技术概述205

8.1.1 中断技术中的概念205

8.1.2 中断的基本原理206

8.1.3 中断技术的特点210

8.2 8086中断系统211

8.2.1 中断类型211

8.2.2 中断向量表213

8.2.3 中断管理215

8.3 8259A中断控制器218

8.3.1 8259A的主要特性219

8.3.2 8259A的内部结构219

8.3.3 8259A的引脚功能221

8.3.4 8259A的中断管理方式223

8.3.5 8259A的中断响应过程225

8.3.6 8259A的控制字226

8.3.7 8259A的编程230

8.4 8259A在微型计算机系统中的应用236

习题与思考240

第9章 DMA技术及DMA控制器242

学习目标242

9.1 直接存储器存取（DMA）技术概述242

9.1.1 DMA控制器的基本功能242

9.1.2 DMA控制器的一般结构243

9.1.3 DMA控制器的工作方式244

9.1.4 DMA操作过程245

9.2 可编程DMA控制器8237A245

9.2.1 8237A的主要特性245

9.2.2 8237A的内部结构246

9.2.3 8237A的引脚功能247

9.2.4 8237A的操作方式249

9.2.5 8237A的编程250

9.3 DMA技术在微型计算机系统中的应用257

习题与思考262

第10章 总线技术264

学习目标264

10.1 总线技术概述264

10.1.1 总线的基本概念264

10.1.2 总线的规范265

10.1.3 总线的主要参数265

10.1.4 总线的分类266

10.2 ISA总线266

10.2.1 ISA总线的主要性能和特点266

10.2.2 ISA总线信号定义267

10.3 PCI总线269

10.3.1 PCI总线的主要性能和特点270

10.3.2 PCI总线的系统结构270

10.3.3 PCI总线信号定义271

10.4 USB总线275

10.4.1 USB总线的主要性能和特点275

10.4.2 USB系统的组成及原理276

10.5 PCI Express总线279

10.5.1 PCI Express总线的主要性能和特点279

10.5.2 PCI Express总线的层次结构281

10.5.3 PCI Express总线信号定义282

习题与思考284

第11章 人机接口技术285

学习目标285

11.1 键盘及其接口技术285

11.1.1 键盘的基本工作原理285

11.1.2 键盘的分类287

11.1.3 非编码键盘的按键识别方法287

11.1.4 PC机键盘288

11.1.5 PC机键盘接口技术288

11.2 鼠标及其接口技术290

11.2.1 鼠标的分类及工作原理290

11.2.2 鼠标的主要性能指标291

11.2.3 鼠标与主机的接口291

11.3 显示器及其接口技术292

11.3.1 显示器的分类292

11.3.2 显示器的工作原理292

11.3.3 显示器的主要性能指标295

11.3.4 显卡的工作原理296

11.4 打印机及其接口技术298

11.4.1 打印机的分类及工作原理298

11.4.2 打印机的主要性能指标302

11.4.3 打印机与主机的接口302

11.5 外存储器及其接口303

11.5.1 硬盘存储器303

11.5.2 光盘存储器305

11.5.3 移动硬盘306

11.5.4 U盘307

11.6 扫描仪307

11.6.1 扫描仪的分类307

11.6.2 扫描仪的工作原理308

11.6.3 扫描仪的主要性能指标308

习题与思考309

参考文献311