前言
本書是為中國科學技術大學工科電子類本科生學習“微型計算機原理與系統”課程編寫的教材,被列入“普通高等教育‘十一五’國家級規劃教材”和“中國科學院指定考研參考書”。自1996年出版以來,本書被很多高校選用,得到了廣大讀者和同行老師的熱情支持,並反饋回不少寶貴的意見和建議,在此謹表示感謝!為適應微型計算機技術飛速發展的形勢和教育教學改革不斷深化的需要,我們再次對原書進行了全面的修訂。
自20世紀70年代第一代微型計算機問世以來,計算機技術以驚人的速度發展,湧現了數十個品種幾百個型號的微處理器,數據寬度從8位、16位、32位發展到了64位,處理器晶片的CPU核心發展到了雙核乃至4核、6核和8核,當前微型計算機的發展已經進入了智慧型多核時代。希望通過這次修訂,本書能更系統歸納和清晰展示已經發展了40多年的計算機高新技術,能更深入淺出地講清楚那些看似深奧的計算機知識,從而真正有助於教師們的課堂教學和學生們的課後閱讀。通過努力我們順利完成了修訂工作,新版將以全新的面貌與讀者見面。
全書共分15章,內容包括3部分:第1~5章是基礎部分,仍以8086為主要對象,包括緒論、8086 CPU、定址方式、指令系統、彙編語言程式設計和存儲器。第6~12章討論了接口和匯流排技術,包括中斷、DMA和I/O接口以及8255A、8253/8254、8259A、8251A、8237A等典型的可程式接口晶片,A/D和D/A以及匯流排技術也被納入其中。第13~15章介紹了高檔微型機的原理,包括32位微型機的工作原理、指令系統與程式設計以及64位CPU和智慧型多核處理器,也包括16位、32位和64位機的系統結構和技術特點。
吳秀清教授為本書此前的版本做出了重要貢獻,特此感謝!
在本書撰寫過程中,青年教師李峰、何力以及研究生潘劍鋒、劉冰嘯、喬赫元、袁非牛、王鵬、劉勃、劉學亮、王恆良、郭永剛、趙何、黃慶華、盧勝、陳立群、梅濤、武海澄、陳功等在資料的收集、例題的驗證、程式的調試、插圖的繪製、多媒體課件的製作等方面做了許多工作,並對書中的內容提出了不少有益的建議,在此一併表示衷心的感謝!
此外,在本書編寫過程中,我們查閱、參考了大量國內外相關的書籍和文獻以及網上資料,在此特向這些文獻的作者表示深切的感謝!
由於作者水平有限,錯誤和不當之處在所難免,敬請讀者批評指正,以便日後再版時予以修正。
目錄
前言(I)
第1章 緒論(1)
1.1 計算機中數的表示方法(1)
1.2 計算機的基本結構(6)
1.3 微型計算機結構和系統(11)
1.4 微型計算機的發展概況(17)
第2章 8086 CPU(22)
2.1 8086 CPU的內部結構(22)
2.2 8086/8088 CPU的引腳功能(27)
2.3 8086的存儲器組織(31)
2.4 8086的工作模式和匯流排操作(36)
第3章 8086的定址方式和指令系統(48)
3.1 8086的定址方式(48)
3.2 指令的機器碼錶示方法(56)
3.3 8086的指令系統(61)
第4章 彙編語言程式設計(113)
4.1 彙編語言程式格式和偽指令(114)
4.2 DOS系統功能調用和BIOS中斷調用(128)
4.3 彙編語言程式設計方法與實例(138)
第5章 存儲器(155)
5.1 存儲器分類(155)
5.2 隨機存取存儲器RAM(160)
5.3 唯讀存儲器ROM(169)
5.4 存儲器與CPU的連線(176)
5.5 高速緩衝存儲器(184)
第6章 I/O接口和並行接口晶片8255A(195)
6.1 I/O接口(195)
6.2 8255A的工作原理(208)
6.3 8255A的套用舉例(220)
第7章 可程式計數器/定時器8253/8254及其套用(232)
7.1 8253的工作原理(233)
7.2 8253/8254的套用舉例(242)
第8章 中斷和可程式中斷控制器8259A(254)
8.1 中斷(254)
8.2 8259A的工作原理(262)
8.3 8259A套用舉例(273)
第9章 串列通信和可程式接口晶片8251A(283)
9.1 串列通信的基本概念和EIA RS232C 串列口(283)
9.2 可程式串列通信接口晶片8251A(289)
第10章 模數(A/D)和數模(D/A)轉換(306)
10.1 概述(306)
10.2 D/A轉換器(311)
10.3 A/D轉換(321)
第11章 DMA控制器8237A(336)
11.1 8237A的組成和工作原理(337)
11.2 8237A的時序(348)
11.3 8237A的編程和套用舉例(350)
第12章 匯流排技術(356)
12.1 匯流排概述(356)
12.2 PCI匯流排(362)
12.3 PCI Express匯流排(367)
12.4 USB匯流排(371)
12.5 IEEE-1394匯流排(381)
第13章 32位微型機的基本工作原理(388)
13.1 32位微處理器的結構與工作模式(389)
13.2 暫存器(395)
13.3 保護模式下的記憶體管理(405)
13.4 保護模式下的中斷和異常(417)
13.5 任務切換(429)
第14章 32位機的指令系統和程式設計(440)
14.1 80386新增指令和程式設計(440)
14.2 浮點數的表示方法和奔騰處理器的SIMD技術(455)
14.3 SIMD指令系統(462)
14.4 利用SIMD指令進行程式設計(478)
第15章 微型計算機系統結構(486)
15.1 PC/XT機的系統板(486)
15.2 32位微型機的典型結構(491)
15.3 64位微型機(499)
15.4 多核處理器技術(504)
附錄A 8086/8088 指令系統一覽表(509)
附錄B ASCII碼編碼表(513)
附錄C 彙編語言上機過程(514)
參考文獻