微機(jī)原理與接口技術(shù)

在編寫思路上體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念和事物的認(rèn)識發(fā)展規(guī)律。內(nèi)容的編排更加連貫，注重前后知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)，注重激發(fā)學(xué)生主動探索求知的欲望。

突出應(yīng)用，夯實(shí)基礎(chǔ)，原理、技術(shù)與應(yīng)用并重；理論講解簡明扼要，融理論于案例講解之中，注重軟硬件分析與設(shè)計；提高讀者分析問題和軟硬件程序設(shè)計的能力，讓讀者學(xué)而有用，學(xué)而能用

文字?jǐn)⑹鰧哟畏置鳌⒄Z言簡潔、圖文并茂，避免基礎(chǔ)內(nèi)容與較深內(nèi)容之間跨度過大，較好地解決它們之間的銜接與過渡，便于課堂講授與自學(xué)

指令系統(tǒng)部分，力求圖示，采用較多的圖表和例子，使學(xué)生對指令執(zhí)行的流程一目了然，方便理解

匯編語言設(shè)計不僅兼顧DOS下的程序設(shè)計方法，還融入高級語言下匯編程序設(shè)計開發(fā)方法，兼顧匯編語言與高級語言之間的過渡，更適合不同類型的程序員和學(xué)生學(xué)習(xí)

自20世紀(jì)70年代初第一代微型計算機(jī)問世以來，計算機(jī)技術(shù)以驚人的速度發(fā)展，尤其是在以Intel 8086/8088為CPU的16位IBM PC機(jī)誕生以后，又相繼出現(xiàn)了以80386、80486為CPU的32位PC機(jī)。如今，以Core“酷睿”系列為CPU的高性能微型計算機(jī)已大量面市。但作為一類在世界上最流行的機(jī)種的代表，16位機(jī)的結(jié)構(gòu)、組成原理、指令系統(tǒng)、編程方法和接口技術(shù)等在后續(xù)的PC機(jī)設(shè)計中基本上都得到了體現(xiàn)，并具有向上兼容性。本書仍以8086/8088 CPU為基本出發(fā)點(diǎn)，詳盡地論述有關(guān)微處理器及其指令系統(tǒng)的概念以及DOS和Windows下匯編程序設(shè)計的方法，介紹構(gòu)成微型計算機(jī)的存儲器管理、各類可編程接口芯片、數(shù)/模轉(zhuǎn)換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換等技術(shù)。

全書共分12章，在內(nèi)容安排上注重系統(tǒng)性、邏輯性和實(shí)用性，各章前后呼應(yīng)，并加入了大量程序和硬件設(shè)計實(shí)例，使讀者能深入了解計算機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，以及如何運(yùn)用這些知識來設(shè)計一個實(shí)用的微型計算機(jī)系統(tǒng)。

第1章敘述微型計算機(jī)的發(fā)展、構(gòu)成、內(nèi)部指令的工作流程和PC系列微機(jī)的體系結(jié)構(gòu)；第2章闡述8086/8088微處理器的CPU結(jié)構(gòu)、中斷結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)配置及典型時序和操作，以及32位微處理器編程結(jié)構(gòu)；第3章介紹內(nèi)部存儲器的分類及擴(kuò)展以及與CPU的連接；第4章對8086的指令系統(tǒng)進(jìn)行詳盡說明；第5章討論8086匯編語言程序設(shè)計的方法，并融入Windows平臺下匯編語言程序設(shè)計的方法；第6章簡述基本I/O接口技術(shù)及DMA方式；第7章論述中斷系統(tǒng)并介紹中斷管理控制器8259A；第8～11章詳細(xì)介紹I/O接口芯片的基本原理及其應(yīng)用實(shí)例，包括通用并行接口芯片8255A、串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)及可編程芯片16550、定時器/計數(shù)器8253/8254、數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器等；第12章以兩個具體應(yīng)用實(shí)例的設(shè)計過程闡述微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計過程。

本書由南陽理工學(xué)院李云強(qiáng)任主編，負(fù)責(zé)全書內(nèi)容的組織修改和最終定稿，并編寫第1、2、4、10、11章，其中第11章與張帆（襄樊學(xué)院）共同完成；王保勝編寫第3章。襄樊學(xué)院的項東升任副主編，編寫5.1～5.3節(jié)；吉向東編寫5.4～5.5節(jié)。南陽師范學(xué)院姚文華任副主編，并編寫第6、12章；張帥編寫第7、9章。河南工業(yè)大學(xué)王鋒編寫第8章。同時，對兄弟院校老師的支持表示衷心感謝！

在本書的編寫過程中，編者參考了國內(nèi)外大量的文獻(xiàn)資料，吸取各家之長，并結(jié)合多年來從事微型計算機(jī)課程教學(xué)和計算機(jī)應(yīng)用研究方面的實(shí)踐經(jīng)驗，對全書內(nèi)容做了精心組織編排，文字上力求做到深入淺出、重點(diǎn)突出、通俗易懂，并用大量圖表和例子來幫助讀者加深印象。在此，特向文后所列參考文獻(xiàn)的有關(guān)作者致謝！由于時間倉促，加之編者水平有限，書中錯誤和不妥之處在所難免，懇請同行和讀者批評指正。作者聯(lián)系郵箱：liyq_2003@163.com。

編 者

2010年7月

前言

第1章 微型計算機(jī)概述 1
1.1 計算機(jī)的發(fā)展概況 1
1.1.1 世界上第一臺計算機(jī)的誕生與
馮•諾依曼計算機(jī)結(jié)構(gòu) 1
1.1.2 計算機(jī)的發(fā)展歷程 3
1.1.3 微型計算機(jī)的發(fā)展歷程 3
1.2 微型計算機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 6
1.2.1 微型計算機(jī)結(jié)構(gòu)組成 6
1.2.2 CPU的組成與功能 7
1.3 微型計算機(jī)系統(tǒng) 9
1.3.1 微型計算機(jī)的組成 9
1.3.2 微型計算機(jī)的分類 11
1.3.3 微型計算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 12
1.3.4 微型計算機(jī)的應(yīng)用 13
1.4 微機(jī)的工作過程 13
1.4.1 指令與程序 13
1.4.2 指令的執(zhí)行過程 14
1.4.3 微機(jī)的工作過程 15
1.5 PC系列微機(jī)的體系結(jié)構(gòu) 18
1.5.1 PC/XT機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 18
1.5.2 80386/80486微機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 19
1.5.3 現(xiàn)代微機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 20
習(xí)題一 23
第2章 微處理器 24
2.1 8086/8088 CPU結(jié)構(gòu) 24
2.1.1 8086/8088 CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu) 24
2.1.2 8086/8088寄存器結(jié)構(gòu) 26
2.1.3 8086/8088存儲器與I/O組織 29
2.1.4 8086 CPU總線周期的概念 34
2.2 8086/8088 CPU引腳功能 35
2.2.1 8086 CPU最小模式下的引腳定義 36
2.2.2 8086 CPU最大模式下的引腳定義 38
2.2.3 8088的引腳與8086的區(qū)別 39
2.3 8086/8088中斷系統(tǒng) 39
2.3.1 微機(jī)的中斷類型 40
2.3.2 微機(jī)的中斷向量表 42
2.3.3 微機(jī)的中斷管理 43
2.4 8086系統(tǒng)配置 46
2.4.1 最小模式系統(tǒng)配置 46
2.4.2 最大模式系統(tǒng)配置 49
2.5 8086 CPU的典型時序及操作 52
2.5.1 系統(tǒng)的復(fù)位和啟動 52
2.5.2 空閑周期 53
2.5.3 CPU進(jìn)入和退出保持狀態(tài)的時序 53
2.5.4 最小模式下的總線操作 53
2.5.5 最大模式下的總線操作 56
2.6 32位微處理器編程結(jié)構(gòu)簡介 58
2.6.1 工作模式 58
2.6.2 80x86/Pentium的寄存器組織 58
2.6.3 保護(hù)模式下的存儲器尋址 60
習(xí)題二 61
第3章 存儲器 62
3.1 存儲器概述 62
3.1.1 存儲器的分類 62
3.1.2 存儲器的主要性能參數(shù) 64
3.1.3 存儲器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 64
3.2 存儲器管理 65
3.2.1 IBM PC/XT中存儲空間的分配 65
3.2.2 擴(kuò)展存儲器及其管理 66
3.3 存儲器的連接 69
3.3.1 存儲器的擴(kuò)展技術(shù) 69
3.3.2 存儲器的地址連接 72
3.3.3 存儲器的數(shù)據(jù)線及控制線連接 74
3.4 存儲器接口分析與設(shè)計舉例 76
習(xí)題三 77
第4章 指令系統(tǒng) 79
4.1 數(shù)據(jù)類型及其存儲規(guī)則 79
4.1.1 基本數(shù)據(jù)類型及其存儲 79
4.1.2 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)類型 80
4.1.3 指針數(shù)據(jù)類型 81
4.1.4 字符串、位及位串?dāng)?shù)據(jù)類型 81
4.2 計算機(jī)指令格式 82
4.2.1 指令的助記符格式 82
4.2.2 80x86指令編碼格式 82
4.3 8086的尋址方式 85
4.3.1 立即尋址 85
4.3.2 寄存器尋址 85
4.3.3 直接尋址 86
4.3.4 寄存器間接尋址 87
4.3.5 寄存器相對尋址 87
4.3.6 基址變址尋址 88
4.3.7 相對基址變址尋址 89
4.4 8086的指令系統(tǒng) 89
4.4.1 數(shù)據(jù)傳送指令 90
4.4.2 算術(shù)運(yùn)算指令 95
4.4.3 邏輯運(yùn)算與移位指令 102
4.4.4 串操作指令 104
4.4.5 控制轉(zhuǎn)移指令 107
4.4.6 處理器控制指令 117
4.5 DOS和BIOS中斷 119
4.5.1 DOS和BIOS功能調(diào)用 119
4.5.2 常用DOS軟中斷 120
4.5.3 DOS系統(tǒng)功能調(diào)用 120
4.5.4 BIOS中斷調(diào)用 122
習(xí)題四 124
第5章 匯編語言程序設(shè)計 128
5.1 匯編語言的特點(diǎn) 128
5.2 匯編語言程序結(jié)構(gòu)和基本語法 129
5.2.1 示例程序 129
5.2.2 基本概念 130
5.2.3 偽指令 133
5.2.4 結(jié)構(gòu)與記錄 142
5.2.5 宏指令 146
5.2.6 簡化段定義 153
5.3 匯編語言程序設(shè)計基本方法 155
5.3.1 程序設(shè)計的基本步驟 155
5.3.2 順序、分支與循環(huán)程序設(shè)計 156
5.3.3 子程序設(shè)計 162
5.3.4 子程序的嵌套與遞歸 165
5.4 Windows匯編語言程序設(shè)計 167
5.4.1 Windows匯編語言程序的例子 168
5.4.2 Windows程序設(shè)計的特點(diǎn) 169
5.4.3 Windows匯編程序設(shè)計基礎(chǔ) 171
5.4.4 Win32匯編語言知識介紹 175
5.5 匯編語言與高級語言的混合編程 178
5.5.1 匯編語言與C/C++的混合編程 178
5.5.2 MASM 32匯編與連接命令 183
習(xí)題五 186
第6章 輸入和輸出接口技術(shù) 191
6.1 I/O接口概述 191
6.1.1 接口與端口的基本概念 191
6.2 I/O接口數(shù)據(jù)傳送的控制方式 193
6.2.1 程序控制方式 193
6.2.2 中斷控制方式 196
6.3 簡單I/O接口芯片的應(yīng)用 197
6.3.1 常用芯片功能介紹 197
6.3.2 簡單I/O接口設(shè)計應(yīng)用 204
6.4 直接存儲器存儲（DMA）方式 206
6.4.1 DMA概述 206
6.4.2 8237A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能 207
6.4.3 8237A的編程及應(yīng)用 211
習(xí)題六 219
第7章 中斷技術(shù) 220
7.1 中斷的基本原理 220
7.1.1 中斷的基本概念 220
7.1.2 中斷工作方式的優(yōu)點(diǎn) 221
7.1.3 中斷處理過程 222
7.1.4 中斷優(yōu)先級和中斷嵌套 223
7.2 可編程中斷控制器8259A 225
7.2.1 8259A的主要特性和內(nèi)部結(jié)構(gòu) 225
7.2.2 8259A的外部特性 227
7.2.3 8259A的工作原理 228
7.2.4 8259A的中斷管理方式 229
7.2.5 8259A的編程方法 232
7.2.6 8259A的級聯(lián) 238
7.3 保護(hù)模式下的中斷 239
7.4 中斷應(yīng)用舉例 241
7.4.1 8259A初始化編程 241
7.4.2 8259A在PC微機(jī)中的應(yīng)用 242
習(xí)題七 245
第8章 并行通信接口技術(shù) 247
8.1 簡單的并行接口電路 247
8.1.1 鎖存器74LS373 247
8.1.2 緩沖器74LS244 248
8.1.3 雙向數(shù)據(jù)收發(fā)器74LS245 248
8.1.4 應(yīng)用舉例 249
8.2 可編程并行接口芯片8255A 249
8.2.1 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能 249
8.2.2 8255A的工作方式 251
8.2.3 8255A的編程 253
8.3 8255A應(yīng)用舉例 254
8.3.1 用8255A實(shí)現(xiàn)微處理器與
打印機(jī)的接口 255
8.3.2 微處理器與鍵盤的接口 258
8.3.3 8255A在PC/XT機(jī)中的應(yīng)用 261
習(xí)題八 262
第9章 串行通信接口技術(shù) 263
9.1 串行通信概述 263
9.1.1 串行通信基本概念 263
9.1.2 串行通信基本方式 263
9.1.3 數(shù)據(jù)傳送的工作方式 265
9.1.4 RS-232串行通信標(biāo)準(zhǔn) 266
9.1.5 其他串行通信標(biāo)準(zhǔn)（USB、1394） 269
9.2 串行接口芯片16550 273
9.2.1 16550的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 274
9.2.2 16550的引腳信號 275
9.2.3 16550的內(nèi)部寄存器及其
初始化編程 276
9.3 16550的應(yīng)用舉例 281
習(xí)題九 283
第10章 定時/計數(shù)技術(shù) 284
10.1 基本概述 284
10.1.1 定時/計數(shù) 284
10.1.2 頻率一聲音一音樂 285
10.1.3 微機(jī)系統(tǒng)中的定時 285
10.1.4 定時方法 285
10.2 定時/計數(shù)器芯片Intel 8253 286
10.2.1 8253的芯片功能 286
10.2.2 8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 286
10.2.3 8253的外部引腳 288
10.2.4 8253的工作方式 289
10.3 8253的初始化編程 293
10.3.1 初始化編程順序 293
10.3.2 8253的控制字 294
10.3.3 初始化編程示例 295
10.3.4 8253的讀出操作 295
10.4 8253的應(yīng)用 297
10.4.1 8253進(jìn)行脈沖計數(shù)編程 297
10.4.2 PC微機(jī)中8253的應(yīng)用 298
10.4.3 8253為A/D轉(zhuǎn)換提供采樣頻率
發(fā)生器 300
10.4.4 Windows控制系統(tǒng)精確計時
機(jī)制研究 301
習(xí)題十 303
第11章 模擬接口技術(shù) 305
11.1 概述 305
11.2 D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換器 306
11.2.1 D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理 306
11.2.2 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 309
11.2.3 DAC0832芯片 310
11.2.4 D/A轉(zhuǎn)換器芯片與微處理器
的接口 313
11.2.5 DAC0832應(yīng)用 313
11.3 A/D（模/數(shù)）轉(zhuǎn)換器 315
11.3.1 A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理 315
11.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器的主要性能參數(shù) 315
11.3.3 ADC0809芯片 316
11.3.4 A/D轉(zhuǎn)換器芯片與微處理器
的接口 318
11.3.5 ADC0809應(yīng)用舉例 320
習(xí)題十一 322
第12章 微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 323
12.1 微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計原則與步驟 323
12.1.1 微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般構(gòu)成與類型 323
12.1.2 應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計原則與要求 325
12.1.3 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容與步驟 325
12.1.4 系統(tǒng)集成 329
12.2 微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例 330
12.2.1 微機(jī)信號發(fā)生器的分析與設(shè)計 330
12.2.2 城市交通管理控制系統(tǒng)分析與設(shè)計 338
習(xí)題十二 342
參考文獻(xiàn) 343

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