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第1章 微型计算机的基础知识1

1.1 微型计算机的基本组成1

1.1.1 微型计算机的基本硬件构成1

1.1.2 中央处理器、微处理器和微控制器2

1.1.3 微型计算机系统的组成3

1.2 微型计算机的工作原理4

1.2.1 指令和控制器的指令部件4

1.2.2 CPU内的寄存器5

1.2.3 计算机的工作过程5

1.3 微型机的发展历程和发展趋势7

1.3.1 概述7

1.3.2 微型机的发展历程8

1.3.3 微型机的发展趋势10

1.4 计算机运算基础11

1.4.1 进位计数制11

1.4.2 进位计数制间的转换13

1.4.3 二进制数中无符号数的运算14

1.4.4 符号数的表示和运算17

1.4.5 十进制数的二进制表示和运算22

1.4.6 数的浮点表示及运算23

1.4.7 逻辑变量的表示和运算26

1.4.8 文字在计算机内的表示26

习题与思考题27

第2章 8086 CPU与系统组成30

2.1 微处理器的基本结构30

2.1.1 算术逻辑单元ALU30

2.1.2 控制与定时部件——控制器31

2.1.3 总线与总线缓冲器34

2.1.4 寄存器阵列35

2.2 Intel 8086微处理器36

2.2.1 8086的寄存器结构37

2.2.2 8086 CPU的功能结构39

2.2.3 8086 CPU的引脚及其功能41

2.3 8086中的标志寄存器和堆栈46

2.3.1 标志寄存器46

2.3.2 堆栈48

2.4 8086系统的组成49

2.4.1 存储器组织与存储器分段49

2.4.2 输入/输出结构53

2.4.3 总线接口部件53

2.4.4 8086的两种组态56

2.5 8086系统时钟和总线周期59

2.5.1 系统时钟59

2.5.2 总线周期62

习题与思考题64

第3章 指令系统65

3.1 指令格式与寻址方式65

3.1.1 指令格式65

3.1.2 寻址方式67

3.1.3 指令的分类71

3.2 数据传送类指令72

3.2.1 通用数据传送指令73

3.2.2 交换指令74

3.2.3 堆栈操作指令74

3.2.4 地址传送指令75

3.2.5 累加器专用传送指令76

3.2.6 标志寄存器传送指令77

3.3 算术运算类指令78

3.3.1 加法指令78

3.3.2 减法指令80

3.3.3 乘法指令83

3.3.4 除法指令84

3.3.5 比较指令85

3.4 逻辑运算指令87

3.4.1 单操作数逻辑指令87

3.4.2 双操作数逻辑指令89

3.5 字符串操作指令91

3.6 程序控制类指令93

3.6.1 调用、转移与返回指令93

3.6.2 条件转移指令94

3.6.3 循环指令97

3.6.4 中断控制指令97

3.7 CPU控制指令98

3.8 80X86/Pentium指令系统100

3.8.1 80286新增指令100

3.8.2 80386 /80486新增指令103

3.8.3 Pentium系列处理器新增指令105

习题与思考题107

第4章 汇编语言及其程序设计111

4.1 8086系列汇编语言格式111

4.1.1 字符集111

4.1.2 汇编语言语句112

4.2 伪指令语句118

4.2.1 符号定义语句118

4.2.2 数据定义语句119

4.2.3 段定义语句120

4.2.4 过程定义语句124

4.2.5 分组语句125

4.2.6 结束语句125

4.3 宏指令126

4.3.1 宏定义和使用126

4.3.2 简化DOS段定义130

4.4 汇编语言的编程环境131

4.4.1 源文件编辑131

4.4.2 汇编和连接132

4.4.3 运行和调试134

4.5 DOS与BIOS功能调用135

4.5.1 什么是DOS与BIOS功能调用135

4.5.2 DOS功能调用方法136

4.5.3 DOS功能调用举例137

4.5.4 BIOS中断和功能调用143

4.6 程序设计基本方法145

4.6.1 顺序结构145

4.6.2 分支结构146

4.6.3 循环结构148

4.6.4 子程序结构152

4.7 宏汇编语言程序设计举例160

4.7.1 应用程序类型160

4.7.2 应用举例161

习题与思考题170

第5章 存储器及存储器子系统174

5.1 存储器概述174

5.1.1 存储器的技术指标174

5.1.2 存储器的分类175

5.1.3 内存的基本组成177

5.1.4 存储系统的层次结构177

5.2 半导体静态存储器179

5.2.1 SRAM存储器179

5.2.2 UV-EPROM存储器181

5.2.3 EEPROM存储器182

5.2.4 闪速存储器183

5.3 动态RAM存储器189

5.3.1 动态RAM的基本存储单元189

5.3.2 DRAM的管脚信号与读/写操作189

5.3.3 DRAM的刷新190

5.3.4 DRAM控制器192

5.3.5 PC机的DRAM存储器192

5.4 存储器的接口设计199

5.4.1 存储器的接口信号199

5.4.2 存储器设计需要考虑的问题200

5.4.3 存储器接口举例200

5.5 高速缓冲存储器203

5.5.1 cache的工作原理203

5.5.2 cache地址映射和地址变换204

5.5.3 替换算法206

5.5.4 cache的一致性问题——更新算法207

5.6 虚拟存储器207

5.6.1 虚存的概念207

5.6.2 虚存的地址变换209

5.6.3 虚存的替换算法211

习题与思考题212

第6章 总线技术214

6.1 概述214

6.1.1 总线上的信息传送方式214

6.1.2 总线的分类215

6.1.3 总线的标准化与总线规范217

6.1.4 总线的性能指标218

6.2 总线判决和握手技术219

6.2.1 总线的操作过程219

6.2.2 总线使用权的分配220

6.2.3 总线仲裁技术220

6.2.4 总线传输握手技术224

6.3 PC系列微机的系统总线227

6.3.1 ISA总线227

6.3.2 PCI总线236

6.4 微机常用系统总线251

6.4.1 PC/ 104总线251

6.4.2 STD总线252

6.5 微机常用通信总线252

6.5.1 ATA系列总线接口252

6.5.2 SCSI总线253

6.5.3 USB总线255

6.5.4 PCI EXPRESS总线简介261

习题与思考题263

第7章 I/O接口与中断技术265

7.1 I/O接口265

7.1.1 I/O接口的重要作用265

7.1.2 I/O接口的主要功能266

7.1.3 I/O端口的编址方式267

7.1.4 CPU与I/O接口之间传送信息的方式268

7.1.5 I/O端口的地址分配272

7.1.6 I/O端口地址译码273

7.2 中断的基本原理275

7.2.1 中断请求275

7.2.2 中断判优275

7.2.3 中断响应278

7.2.4 中断处理279

7.2.5 中断返回279

7.3 8086/8088的中断系统279

7.3.1 8086/8088的中断源279

7.3.2 8086/8088响应中断的过程281

7.3.3 中断向量表与中断向量号283

7.3.4 对中断请求INTR的响应时序284

7.3.5 中断服务程序284

7.4 可编程中断控制器8259A285

7.4.1 8259A基本构成与引脚信号285

7.4.2 8259A的工作原理287

7.4.3 8259A编程方法295

7.4.4 8259A的初始化命令序列和各命令寄存器初始状态299

7.5 IBM PC-XT/AT中的外部中断逻辑300

习题与思考题302

第8章 接口技术304

8.1 计时器304

8.1.1 计时器的一般工作原理305

8.1.2 计时器的启动（触发）方式305

8.1.3 计时器在计算机中的应用305

8.1.4 计时器功能的改进：输入捕获和输出比较306

8.1.5 PWM输出功能与直流马达转速控制307

8.1.6 定时器芯片举例307

8.2 并行传输及其接口313

8.2.1 简单并行口313

8.2.2 选通并行口及其联络315

8.2.3 并行接口设计举例316

8.2.4 通用并行接口芯片举例318

8.2.5 三线联络举例——CENTRONICS打印接口324

8.2.6 IEEE-488总线及其三线联络324

8.3 DMA传输和DMA控制器326

8.3.1 DMA传输及DMA控制器326

8.3.2 DMA控制器的分类326

8.3.3 源口及目的口的构成329

8.3.4 DMAC的工作类型和DMA传输方式329

8.3.5 DMA请求的生成方式330

8.3.6 DMAC的时序控制能力330

8.3.7 DMAC的块链接能力331

8.3.8 DMAC的中断源333

8.3.9 DMA控制器芯片举例333

8.4 串行传输及串行接口339

8.4.1 串行传输的应用339

8.4.2 串行传输需要解决的问题339

8.4.3 串行传输的信息格式340

8.4.4 串行接口标准342

8.4.5 串行接口芯片举例343

8.4.6 其他串行传输协议及其接口351

8.5 模拟接口351

8.5.1 DAC原理352

8.5.2 DAC芯片举例354

8.5.3 A/D转换原理355

8.5.4 ADC芯片举例357

8.5.5 模拟通道的技术指标359

8.5.6 模拟接口的工艺问题359

习题与思考题360

第9章 高性能微处理器与微机系统363

9.1 概述363

9.2 32位微处理器功能结构364

9.2.1 80386微处理器364

9.2.2 80486微处理器368

9.2.3 Pentium处理器370

9.3 64位微处理器372

9.4 多核处理器374

9.5 嵌入式微处理器简介377

9.6 PC机的系统结构379

9.6.1 主板结构379

9.6.2 主板工作原理382

9.6.3 主板分类382

9.6.4 北桥芯片383

9.6.5 南桥芯片385

9.6.6 CPU插槽385

9.6.7 内存插槽386

9.6.8 PCI插槽386

习题与思考题386

附录388

附录A 8086指令对标志位的影响388

附录B ASCII码表389

附录C 伪操作表390

附录D 中断向量地址表393

附录E DOS软中断及系统功能调用394

附录F BIOS功能调用400

附录G 调试程序（DEBUG）405

参考文献406