普通高等教育“十三五”规划教材:微型计算机原理与接口技术（微课版）_[中国]马静;王建国_9787113260903

本书由主讲微型计算机原理与接口技术的教师团队，在总结多年教学经验的基础上，结合微型计算机技术的新发展编写而成。主要内容包括：微型计算机系统的概念和原理、 Intel 8086/8088系列微处理器的内部结构、指令系统、汇编语言程序设计、存储器系统、输入与输出、中断控制技术、并行接口、可编程定时器 /计数器、串行通信接口以及模 /数与数 /模转换。书中重点难点部分配有讲解视频，并有在线课程供学生学习。本书条理清晰、讲解透彻、语言流畅、理论与实践相结合，并配有诸多应用实例，力求培养学生具备作为科研人员应掌握的资料阅读能力、接口设计能力、系统设计与编程实现能力以及软、硬件调试能力。

微型计算机的应用已经深入到科学计算、信息处理、工业控制、仪器 /仪表制造、多媒体信息处理以及通信网络等各个方面。微处理器字长从 4位、8位、16位发展到 64位；集成度从 Intel 4004的 2 000个晶体管 /片，发展到 Intel Core 2的 2.91亿个晶体管 /片，工作频率从最初的 0.5 MHz提高到 3.2 GHz。在高等教育的课程体系中，“微型计算机原理与接口技术”除了被设置为计算机类、电子类专业的专业基础课程外，近年来，绝大多数工科专业也将其列为专业基础课，作为后续学习计算机相关技术的基础。为了便于学生的学习，我们组织了一个多年从事该门课程教学的教师团队，在总结多年教学经验的基础上，结合微型计算机技术的新发展，编写了本书。同时，书中相关重点难点部分，配有教师的视频讲解，并设计开发了“微机原理与应用”在线课程，帮助学生进一步深化学习。学生扫描二维码，即可进行观看。 Intel 8086/8088是典型的 16位微处理器，虽然现在微处理器发展到了 64位，功能也有了极大的提高，但是其内部结构的设计思想、指令系统、芯片连接、接口处理方式、信号时序关系都成为 Intel 80x86系列微处理器设计时的参考对象，以保持对其兼容。基于这些原因，本书以典型微处理器 Intel 8086/8088为背景，以基本概念为基础，以微型计算机的组成为主线，以关键技术为重点，以具体技术应用为实例，重点讲解微型计算机系统的基础理论知识和关键技术，有利于学生理解微型计算机系统的基本构成和工作原理；通过具体的应用实例培养学生作为科研人员应掌握的资料阅读能力、接口设计能力、系统设计与编程实现能力以及软、硬件调试能力。本书的特色：在编写团队方面，由多位主讲微型计算机原理与接口技术的教师，在总结多年教学经验的基础上编写而成；在内容方面，根据西安工业大学“微型计算机原理与接口技术”精品课程的教学内容进行组织，并结合微型计算机技术的新发展，同时运用一些教改项目的成果，使内容保持系统性和先进性；在理论和实践方面，既注重微型计算机系统的基本原理和关键技术的讲解，也注重实践环节，力求将理论与实践相结合；在书中列举了大量的应用实例，对关键技术的应用进行了详细讲解（配有视频）。本书共分 11章，主要内容包括：微型计算机系统的概念和原理、 Intel 8086/8088系列微处理器的内部结构、指令系统、汇编语言程序设计、存储器系统、输入与输出、中断控制技术、并行接口、可编程定时器 /计数器、串行通信接口以及模 /数与数/模转换。本书由马静、王建国任主编，徐万罗、王河媛、茹媛任副主编。其中：第 1～7章由马静编写，第 8章由王河媛编写，第 9～11章由徐万罗、茹媛编写。全书由王建国统筹设计、统稿和定稿。由于时间仓促，编者水平有限，书中难免存在疏漏与不妥之处，欢迎广大读者批评指正。编者西安工业大学计算机科学与工程学院 2019年 5月

第 1章微型计算机概述 ................................................................................................................ 1 1.1微型计算机系统概述 ...................................................................................................................... 1 1.2计算机中的数与编码方法 .............................................................................................................. 5 1.3微处理器、微型计算机和微型计算机系统 .................................................................................. 8 1.4 微型计算机的性能指标 .................................................................................................................. 9习题 ........................................................................................................................................................ 10第2 章微处理器 ......................................................................................................................... 122.1 微处理器的基本结构 ....................................................................................................................122.28086的功能结构 ........................................................................................................................... 13 2.38086的寄存器结构 ....................................................................................................................... 16 2.48086的存储器组织 ....................................................................................................................... 19 2.58086的引脚信号和工作模式 ....................................................................................................... 21 2.68086的操作时序 ........................................................................................................................... 28 2.7总线系统........................................................................................................................................ 32 习题 ........................................................................................................................................................ 42第 3章指令系统 ......................................................................................................................... 44 3.1汇编语言简介 ................................................................................................................................ 44 3.28086的数据寻址方式 ................................................................................................................... 45 3.3与转移地址有关的寻址方式 ........................................................................................................ 52 3.4数据传送类指令 ............................................................................................................................ 54 3.5算术运算类指令 ............................................................................................................................ 61 3.6位操作类指令 ................................................................................................................................ 67 3.7控制转移类指令 ............................................................................................................................ 72 3.8串操作指令 .................................................................................................................................... 79 3.9处理器控制类指令 ........................................................................................................................ 82习题 ........................................................................................................................................................ 83第 4章汇编语言程序设计 ........................................................................................................... 85 4.1汇编语言概述 ................................................................................................................................ 85 4.2汇编语言数据 ................................................................................................................................ 87 4.3汇编语言伪指令 ............................................................................................................................ 91 4.4汇编语言程序设计基础 ................................................................................................................ 95 4.5汇编语言上机过程 ...................................................................................................................... 113 4.6DOS和 BIOS功能调用 ............................................................................................................... 121习题 ...................................................................................................................................................... 126第 5章存储器系统 ................................................................................................................... 128 5.1存储器概述 .................................................................................................................................. 128 5.2静态随机存储器 .......................................................................................................................... 134 5.3动态随机存储器 .......................................................................................................................... 141 5.4只读存储器 .................................................................................................................................. 147 5.5存储器扩展技术 .......................................................................................................................... 151 5.6外存储器简介 .............................................................................................................................. 158 习题 ...................................................................................................................................................... 163第 6章输入与输出 ................................................................................................................... 164 6.1输入/输出接口概述 ..................................................................................................................... 164 6.2数据传送方式 .............................................................................................................................. 168 6.3DMA控制器 8237A..................................................................................................................... 173 习题 ...................................................................................................................................................... 191第 7章中断控制技术 ................................................................................................................ 193 7.1中断系统概述 .............................................................................................................................. 193 7.28086中断系统 ............................................................................................................................. 198 7.3中断控制器 8259A ...................................................................................................................... 205 7.4 8259A的应用 .............................................................................................................................. 222 习题 ...................................................................................................................................................... 227 第 8章并行接口 ....................................................................................................................... 229 8.1并行接口电路 8255A .................................................................................................................. 229 8.28255的应用 ................................................................................................................................. 238 8.3LED数码管及其接口 .................................................................................................................. 241习题 ...................................................................................................................................................... 246第 9章可编程定时器/计数器 .................................................................................................... 249 9.1概述...................................................................................................................................... 249 9.2可编程定时器/计数器 8254........................................................................................................ 250 9.3 8254/8253的编程应用................................................................................................................ 260 习题 ...................................................................................................................................................... 268第 10章串行通信接口 .............................................................................................................. 270 10.1串行通信基础 ............................................................................................................................ 270 10.2 串行通信接口 8251A ................................................................................................................ 274 10.3 8251A应用举例 ........................................................................................................................ 284 习题 ...................................................................................................................................................... 291第 11章模/数与数/模转换 ......................................................................................................... 293 11.1概述.................................................................................................................................... 293 11.2D/A转换 .................................................................................................................................... 294 11.3A/D转换 .................................................................................................................................... 302 11.4应用实例 .................................................................................................................................... 309习题 ...................................................................................................................................................... 310附录 A ......................................................................................................................................... 311 A.17位 ASCII码编码表 ................................................................................................................... 311 A.28086指令系统 ............................................................................................................................ 312 A.3DOS系统功能调用（INT 21H） ............................................................................................... 315 A.4BIOS功能调用 ............................................................................................................................ 320参考文献 ..................................................................................................................................... 324

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