微機原理及接口技術(shù)

本課程是高等院校計算機類和機電類相關(guān)專業(yè)學(xué)生的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課程。其任務(wù)是使學(xué)生掌握必要的計算機硬件和接口控制方面的知識，掌握微型計算機工作原理和外部設(shè)備的控制方法，熟悉匯編語言指令系統(tǒng)，了解計算機系統(tǒng)常見外圍設(shè)備的功能和使用方法，為大學(xué)生進一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識和提高綜合素養(yǎng)，適應(yīng)社會變化及進一步學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

本課程所需的前導(dǎo)課程為計算機文化基礎(chǔ)、高級語言程序設(shè)計、數(shù)字電路等基礎(chǔ)課程。在本課程的學(xué)習(xí)過程中應(yīng)該結(jié)合實驗同步進行，特別是計算機接口方面的硬件實驗，這對培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力非常重要。

為適應(yīng)不同專業(yè)不同學(xué)生的實際情況，本教材十分重視內(nèi)容取舍。對于重點內(nèi)容，必須講透，對于可以講可以不講的內(nèi)容堅決舍棄。各地在教學(xué)過程中，可以對部分內(nèi)容適當(dāng)變更。

全書共分10章，主要內(nèi)容包括：微型計算機基礎(chǔ)知識、微型計算機組成與工作原理、匯編語言程序設(shè)計、基本輸入/輸出接口、半導(dǎo)體存儲器及其接口、中斷控制技術(shù)、定時/計數(shù)器、A/D與D/A轉(zhuǎn)換接口技術(shù)、微型計算機外部設(shè)備及開發(fā)應(yīng)用等。本書不但涉及內(nèi)容廣泛、涵蓋知識點全面，而且條理清晰、通俗易懂、圖文并茂，有利于學(xué)生系統(tǒng)性地學(xué)習(xí)。

本書由蔣新革擔(dān)任主編，負責(zé)全書的策劃和統(tǒng)稿；潘偉民、鐘志明、王崇國擔(dān)任副主編，編委有程如鐵、乎西旦、李玉強、馬晶、沙塔爾、王平等，協(xié)助完成本書的編寫與統(tǒng)稿工作。

本書在編寫過程中得到各參編學(xué)校的大力支持，并得到中國水利水電出版社的指導(dǎo)和熱情幫助，在此表示由衷的感謝。

由于編者的水平有限，書中一定存在不少差錯和疏漏，誠請廣大讀者和各位同仁批評指正。

編 者

2006年3月

前言
第1章 微型計算機基礎(chǔ)知識 1
本章要點 1
1.1 數(shù)制 1
1.1.1 進位計數(shù)制及其基數(shù)和權(quán) 1
1.1.2 計算機中常用的進制數(shù) 1
1.1.3 進制間的轉(zhuǎn)換 3
1.2 數(shù)據(jù)在計算機中的表示 5
1.2.1 機器數(shù)與真值 5
1.2.2 數(shù)的定點與浮點表示 6
1.2.3 計算機中常用的編碼 7
1.3 數(shù)據(jù)在計算機中的運算 9
1.3.1 二進制數(shù)的邏輯運算 9
1.3.2 整數(shù)的四則運算 10
1.4 邏輯功能部件 11
1.4.1 二極管及三極管 11
1.4.2 門電路及邏輯運算部件 11
1.4.3 算術(shù)邏輯部件（ALU） 12
習(xí)題一 13
第2章 微型計算機的組成及工作原理 15
本章要點 15
2.1 微型計算機概述 15
2.1.1 微型計算機的發(fā)展與應(yīng)用 15
2.1.2 微型計算機的組成 16
2.1.3 微型計算機的工作原理 18
2.1.4 微型計算機的特點與分類 20
2.2 微處理器 20
2.2.1 Intel 8086/8088微處理器 21
2.2.2 Intel 8086/8088存儲器的結(jié)構(gòu) 27
2.2.3 Intel 8086/8088總線結(jié)構(gòu)和總線周期 28
2.2.4 微處理器的發(fā)展 34
2.3 微型計算機總線接口 37
2.3.1 概述 37
2.3.2 ISA總線和EISA總線 37
2.3.3 VESA（VL-Bus）總線 38
2.3.4 PCI總線 38
2.3.5 USB總線 39
2.3.6 RS-485總線 39
2.3.7 IEEE-488總線特性—并行總線接口標準 40
2.3.8 RS-232總線 40
習(xí)題二 40
第3章 匯編語言程序設(shè)計 42
本章要點 42
3.1 匯編語言的基本語法 42
3.1.1 基本概念 42
3.1.2 匯編語言的基本語法 43
3.2 尋址方式 43
3.2.1 尋址方式概述 43
3.2.2 與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式 44
3.2.3 與轉(zhuǎn)移地址有關(guān)的尋址方式 48
3.3 指令系統(tǒng) 50
3.3.1 概述 50
3.3.2 數(shù)據(jù)傳送類指令 50
3.3.3 算術(shù)運算類指令 54
3.3.4 邏輯運算與移位類指令 60
3.3.5 字符串操作類指令 62
3.3.6 控制轉(zhuǎn)移類指令 63
3.3.7 控制處理器的指令 66
3.3.8 80x86/Pentium的尋址方式與指令系統(tǒng) 66
3.4 匯編語言程序設(shè)計 67
3.4.1 匯編語言程序設(shè)計步驟 68
3.4.2 匯編語言簡單程序設(shè)計 71
3.4.3 匯編語言分支程序 72
3.4.4 匯編語言循環(huán)程序 75
3.4.5 匯編語言子程序 77
3.4.6 常用系統(tǒng)功能調(diào)用和BIOS 80
習(xí)題三 83
第4章 輸入/輸出接口 86
本章要點 86
4.1 輸入/輸出接口電路 86
4.1.1 輸入/輸出接口電路的概述 86
4.1.2 輸入/輸出數(shù)據(jù)傳送的方式 88
4.2 可編程并行通信接口芯片8255A 91
4.2.1 接口芯片8255A的結(jié)構(gòu) 91
4.2.2 8255A的控制字 93
4.2.3 8255A的工作方式 96
4.2.4 8255A 的應(yīng)用 98
4.3 可編程串行通信接口芯片8251A 103
4.3.1 串行通信概述 103
4.3.2 串行接口標準RS-232C 106
4.3.3 可編程串行通信接口芯片8251A 109
4.3.4 8251A的控制字和工作方式 112
4.4 可編程DMA控制器8237 115
4.4.1 8237內(nèi)部功能結(jié)構(gòu) 116
4.4.2 8237的工作周期與引腳 119
4.4.3 8237的工作模式及控制字 122
4.4.4 DMA控制器8237的編程應(yīng)用 126
習(xí)題四 129
第5章 存儲器及其結(jié)構(gòu) 132
本章要點 132
5.1 存儲器概述 132
5.2 典型半導(dǎo)體存儲器芯片 140
5.2.1 結(jié)構(gòu) 140
5.2.2 存儲器芯片的擴展 142
5.3 PC機內(nèi)存條的選擇與安裝 144
5.4 高速緩存技術(shù) 146
習(xí)題五 150
第6章 中斷控制系統(tǒng) 151
本章要點 151
6.1 中斷系統(tǒng) 151
6.2 可編程中斷控制器8259A 156
6.2.1 8259A的結(jié)構(gòu)功能 156
6.2.2 8259A的工作方式與控制字 159
6.3 可編程中斷控制器8259A的應(yīng)用 164
習(xí)題六 167
第7章 可編程計數(shù)/定時控制器8253 169
本章要點 169
7.1 可編程計數(shù)/定時控制器8253的結(jié)構(gòu) 169
7.2 可編程計數(shù)/定時控制器8253的工作方式及控制字 171
7.3 8253 的應(yīng)用 176
習(xí)題七 180
第8章 數(shù)/模（D/A）及模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器 182
本章要點 182
8.1 D/A轉(zhuǎn)換器概述 183
8.2 DAC0832 D/A轉(zhuǎn)換器 185
8.2.1 D/A轉(zhuǎn)換器的0832功能結(jié)構(gòu) 185
8.2.2 0832的三種工作方式 187
8.2.3 0832 的應(yīng)用 187
8.3 A/D轉(zhuǎn)換器概述 191
8.4 ADC0809模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器 195
8.4.1 ADC0809內(nèi)部功能結(jié)構(gòu) 195
8.4.2 0809的工作過程 197
8.4.3 ADC0809的應(yīng)用 198
習(xí)題八 202
第9章 微型計算機外部設(shè)備簡介 204
本章要點 204
9.1 外部設(shè)備概述 204
9.2 輸入設(shè)備 205
9.2.1 鍵盤及其接口電路 205
9.2.2 鼠標 209
9.2.3 掃描儀 211
9.3 輸出設(shè)備 213
9.3.1 發(fā)光二極管顯示器 213
9.3.2 LCD液晶顯示器 215
9.3.3 一般顯示器 217
9.3.4 打印機 219
9.4 外部設(shè)備驅(qū)動程序安裝 220
習(xí)題九 221
第10章 微型計算機開發(fā)應(yīng)用 222
本章要點 222
10.1 微型計算機自動控制系統(tǒng)的開發(fā) 222
10.2 雙機串行通信的應(yīng)用設(shè)計 224
10.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計 226
10.4 IBM-PC/XT控制的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 229
10.5 十字路口交通燈控制系統(tǒng) 233
習(xí)題十 237
附錄A ASCII碼表 238
附錄B 中斷向量地址一覽表 240
附錄C DOS系統(tǒng)功能調(diào)用（INT 21H）表 242
附錄D BIOS功能調(diào)用 248
附錄E 調(diào)試程序DEBUG的常用命令 252
參考文獻 255

1. 微機原理與接口技術(shù) [李珍香 編著]
2. 微型計算機原理與接口技術(shù)（第二版） [主編 王向慧]
3. 微型計算機原理與接口技術(shù)學(xué)習(xí)與實驗指導(dǎo)（第二版） [主編 楊立]
4. 微型計算機原理與接口技術(shù)（第二版） [主編 楊立]
5. 微機原理與接口技術(shù)（第二版） [主 編 李云強]
6. 微機原理與匯編語言程序設(shè)計（第二版） [主編 荊淑霞]
7. 單片機原理及典型應(yīng)用接口技術(shù) [劉甫 陳健美 編著]
8. 微型計算機原理與接口技術(shù)實驗及習(xí)題指導(dǎo) [主編 何超]
9. 微型計算機原理與接口技術(shù) [何超]
10. 單片微型計算機原理及接口技術(shù)實驗指導(dǎo)與實訓(xùn) [林軍 等編著]
11. 計算機硬件技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)（上冊•微機原理部分） [鄒逢興 主 編]
12. 微機原理與接口技術(shù) [梁建武 主 編 ]
13. 微機原理與接口技術(shù) [李云強 主 編 ]
14. 微型計算機及其接口技術(shù) [胡敏 張永 主編]
15. 計算機硬件技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)（下冊 微機接口部分） [鄒逢興 陳立剛 李迅 編著]
16. 微型計算機通信與接口技術(shù) [劉兵　易逵　朱天清 等編著]
17. 微機原理與接口 [耿恒山 主編]
18. 微機原理、匯編語言與接口技術(shù) [唐瑞庭 等編著]
19. 微機原理與匯編語言程序設(shè)計--習(xí)題解答、實驗指導(dǎo)和實訓(xùn) [荊淑霞 主編]
20. 微型計算機原理與常用接口技術(shù) [黃同愿 等編著]
21. 微機接口技術(shù) [董方武 主編]
22. 微機原理、匯編語言與接口技術(shù) [徐雅娜 主編]
23. 微機原理與匯編語言程序設(shè)計 [荊淑霞 主編]
24. 微型計算機原理與接口技術(shù) [王向慧 等編著]
25. 單片機接口技術(shù)（C51版） [張道德 編著]
26. 微型計算機原理與接口技術(shù)學(xué)習(xí)與實驗指導(dǎo) [楊 立 主 編]
27. 微型計算機通信與接口技術(shù)（第二版） [劉兵 等編著]
28. 計算機硬件技術(shù)實驗教程 [張志勇 戴金波 主編]