微机原理与接口技术（第3版·微课版）_李珍香，谈娴茹_9787302655633

本书主要以Intel 8086微处理器为基础，以MASM 5.0为上机实验环境，系统阐述微型计算机的基本组成、工作原理，汇编语言程序设计方法以及微机接口技术。全书共分为9章，内容主要包括微型计算机系统概述、80x86微处理器、寻址方式与指令系统、汇编语言程序设计、存储器技术、总线技术、输入/输出技术、中断技术和可编程接口芯片。
本书是微课版教材，以插入二维码的纸质教材为载体，提供配套的PPT教案、试题库与试题答案、测试题、Proteus仿真案例、课后习题答案、书中实例的源程序代码等数字资源，实现了线上线下有机结合，为翻转课堂和混合课堂改革奠定了基础。
本书适合作为计算机、电子信息工程等电类专业本科生的教、学、练、做、测一体化教材使用，也适合作为工程技术人员的参考用书。

本书是在2018年出版的《微机原理与接口技术》(第2版)的基础上，结合近5年的教学研究成果、教学经验的积累和教材使用情况修订而成的。作为高校计算机、电子信息工程等电类专业学生的教学用书，本书以经典的Intel 8086微处理器为基础，系统阐述微型计算机的基本组成、工作原理，汇编语言程序设计方法以及微机接口技术。通过学习，学生能建立起微机系统的整体概念，了解微型计算机的发展和新技术，具备从事相关系统设计的基础。
针对微机原理与接口技术教材具有信息量大，涉及知识面广，前后内容衔接紧密，部分内容抽象、不好理解且前后互有交叉，理论性和实践性都很强的特点，结合网络化/数字化时代下学生的认知规律和学习习惯，本次修订是在遵循坚持改革、不断锤炼、打造精品的要求下进行的。本书具有以下几个特点。
(1) 以基本理论适度为原则增删内容。重新梳理了知识点之间的关系，将部分知识点的顺序做了调整；另外，结合微机领域的最新发展，删除了部分过时、没有实用价值的内容，增加了一些新技术和新知识。
(2) 数字化资源丰富，满足混合式教学和学生自主学习的需求。摘录整理教学中的重难点和抽象内容，制作成CAI动画或微视频；将常用的指令和经典的程序设计实例在DEBUG下的实践操作演示过程录屏制作成微视频，并以二维码形式植入教材中(共46个)。另外还提供配套的PPT教案、试题库与试题答案、自测题、Proteus仿真案例、课后习题解答、书中实例的源程序代码。
(3) 强化应用实践。在接口技术部分，对每一种芯片都补充和完善了应用性实例，结合在实物实验箱上的操作通过录制微视频对常用芯片进行讲解，并提供Proteus仿真应用实例，对汇编程序设计实例增加了流程图，更利于学生理解和掌握，实用性和可操作性强。
本书主要内容如下。
第1章微型计算机系统概述，主要介绍微型计算机的发展，微型计算机系统的硬件组成及各部分的主要功能，计算机中常用的数制及它们之间的相互转换方法，补码概念及其运算，计算机中的常用编码。第2章80x86微处理器，主要介绍Intel 8086 CPU的内部结构、外部引脚及工作模式，CPU对内存的管理，8086 CPU的总线操作与时序，32位微处理器，超线程技术、多核技术、超标量技术等CPU新技术。
第3章寻址方式与指令系统，主要介绍8086 CPU的寻址方式和主要指令，简单介绍32位指令。
第4章汇编语言程序设计，主要介绍汇编语言源程序的基本结构、常用的伪指令和运算符，DOS常用功能调用及汇编语言程序设计的基本方法，汇编程序上机操作及DEBUG调试工具。
第5章存储器技术，主要介绍半导体存储器的分类、构成、性能指标，各类存储器的特点，存储器的扩展设计方法，简单介绍Cache高速缓冲存储器与虚拟存储技术。
第6章总线技术，主要介绍总线的基本概念和主要功能、总线分类、总线标准和总线控制方式、总线特性与性能指标，以及目前微型计算机中常用的系统总线和外总线。
第7章输入/输出技术，主要介绍输入/输出接口的基本概念、主要功能、基本结构，端口的编址方式，端口地址译码方法，输入/输出指令，CPU与外部设备间的数据传送方式。
第8章中断技术，主要介绍中断、中断向量等与中断有关的基本概念，8086 CPU的中断系统，可编程中断控制器8259A。
第9章可编程接口芯片，主要介绍8255A、8253、8251A等典型通用的可编程接口芯片，简单介绍A/D转换芯片ADC0809与D/A转换芯片DAC0832。
本书第1～5章、附录A由李珍香编写；第6、7章由张钊编写；第8、9章及附录B由谈娴茹编写。李珍香负责全书的整理和统稿工作。参与本书编写工作的还有李国、李永华、李全福，他们对全书的文字、图表进行了校对，并制作了部分资源。本书也得到了清华大学出版社编辑们的大力支持，在此一并表示衷心感谢。书中难免有错误和不当之处，敬请读者指正。

编者2023年12月

第1章微型计算机系统概述1
1.1微型计算机概念1
1.1.1微型计算机的发展2
1.1.2微型计算机的特点4
1.2微型计算机系统的组成5
1.2.1微型计算机系统的概念5
1.2.2微型计算机系统的硬件组成7
1.2.3微型计算机的基本工作原理和工作过程10
1.2.4微型计算机的主要性能指标11
1.3计算机中的数制和码制12
1.3.1常用数制及相互间的转换12
1.3.2二进制数的运算16
1.3.3带符号数在计算机中的表示17
1.3.4计算机中常用的编码21
习题与思考题24
第2章80x86微处理器25
2.18086微处理器25
2.1.18086 CPU的内部结构26
2.1.28086 CPU的寄存器结构28
2.28086 CPU的存储器组织及I/O结构33
2.2.1存储单元的地址和内容33
2.2.2存储器的分段与物理地址的形成33
2.2.38086 CPU的I/O结构36
2.38086微处理器的外部引脚及工作模式37
2.3.18086 CPU的具体引脚及其功能37
2.3.28086微处理器的工作模式及系统结构42◆微机原理与接口技术（第3版·微课版）目录2.48086微处理器的总线操作与时序43
2.4.1时钟周期、总线周期和指令周期43
2.4.2总线操作与时序44
2.5Intel的其他微处理器50
2.5.180x86 32位微处理器50
2.5.2Pentium系列微处理器59
2.5.3CPU新技术64
习题与思考题67
第3章寻址方式与指令系统68
3.1指令系统概述68
3.1.1指令的基本概念68
3.1.2指令格式69
3.1.3操作数类型70
3.1.4指令的执行70
3.2寻址方式71
3.2.1立即寻址71
3.2.2寄存器寻址71
3.2.3存储器寻址72
3.38086 CPU指令系统75
3.3.1数据传送类指令76
3.3.2算术运算类指令82
3.3.3逻辑运算与移位类指令90
3.3.4控制转移类指令94
3.3.5串操作类指令102
3.3.6处理器控制类指令107
3.480x86新增指令简介108
3.4.180x86寻址方式 108
3.4.280x86 CPU新增指令109
习题与思考题110
第4章汇编语言程序设计113
4.1汇编语言源程序113
4.1.1汇编语言基本概念113
4.1.2汇编语言源程序的结构114
4.1.3汇编语言语句类型及格式116
4.1.4数据项及表达式117
4.2汇编语言伪指令122
4.2.1符号定义伪指令122
4.2.2数据定义伪指令124
4.2.3段定义伪指令127
4.2.4ASSUME指定段寄存器伪指令127
4.2.5ORG指定地址伪指令128
4.2.6END源程序结束伪指令129
4.3汇编语言实验操作129
4.3.1上机环境129
4.3.2上机过程130
4.4调试工具DEBUG133
4.4.1DEBUG的启动133
4.4.2DEBUG的主要命令134
4.5DOS系统功能调用141
4.5.1DOS系统功能调用方法141
4.5.2常用的DOS系统功能调用141
4.6汇编语言程序设计144
4.6.1顺序结构程序设计144
4.6.2分支结构程序设计147
4.6.3循环结构程序设计151
4.6.4子程序设计161
习题与思考题170
第5章存储器技术173
5.1存储器概述173
5.1.1存储器系统与多级存储体系结构173
5.1.2存储器的分类与组成174
5.1.3存储器的性能指标176
5.2RAM存储器177
5.2.1SRAM存储器177
5.2.2DRAM存储器180
5.3ROM存储器182
5.3.1掩模ROM182
5.3.2可编程ROM183
5.3.3可擦除可编程ROM184
5.3.4电可擦除可编程ROM185
5.3.5Flash存储器187
5.3.6新型存储器芯片188
5.4存储器的扩展设计190
5.4.1存储器芯片与CPU连接概述191
5.4.2存储器容量的扩展192
5.4.3存储器的扩展设计举例195
5.4.416位微型计算机系统中的存储器组织197
5.5高速缓冲存储技术198
5.5.1Cache的基本结构和工作原理198
5.5.2Cache 的读/写和替换策略200
5.5.3Cache的地址映射202
5.6虚拟存储技术202
5.6.1虚拟存储器概念203
5.6.2虚拟存储器中的地址结构映射与变换方式204
5.6.3新型虚拟存储技术的实现方式205
习题与思考题205
第6章总线技术207
6.1总线概述207
6.1.1总线分类208
6.1.2总线标准和性能指标209
6.1.3总线控制方式210
6.1.4系统总线的结构211
6.2微型计算机系统总线213
6.2.1ISA总线213
6.2.2PCI总线214
6.2.3AGP总线216
6.2.4新型总线PCI Express218
6.3外总线221
6.3.1RS232C总线221
6.3.2USB总线223
6.3.3IEEE 1394总线225
习题与思考题228
第7章输入/输出技术229
7.1I/O接口概述229
7.1.1I/O接口及接口技术的概念229
7.1.2I/O接口的主要功能231
7.1.3I/O接口的基本结构与分类231
7.2I/O端口233
7.2.1I/O端口的编址方式234
7.2.2I/O指令235
7.2.3I/O端口地址分配236
7.2.4I/O端口地址译码238
7.3CPU与外设间的数据传送方式241
7.3.1程序控制传送方式241
7.3.2中断传送方式244
7.3.3DMA传送方式246
习题与思考题248
第8章中断技术249
8.1中断基础249
8.1.1中断的基本概念249
8.1.2中断优先级与中断嵌套250
8.1.3中断处理过程253
8.28086 CPU的中断系统255
8.2.18086 CPU中断类型255
8.2.28086 CPU响应中断的过程257
8.2.3中断向量及中断向量表258
8.3可编程中断控制器8259A259
8.3.18259A的内部结构和引脚259
8.3.28259A的工作方式262
8.3.38259A的级联265
8.3.48259A的命令字266
8.48259A在微型计算机中的编程应用273
8.4.18259A在IBM PC/XT中的应用273
8.4.28259A的编程274
习题与思考题275
第9章可编程接口芯片276
9.1并行接口与可编程并行接口芯片8255A及其应用276
9.1.1并行接口的特点、功能与分类276
9.1.28255A的内部结构与引脚278
9.1.38255A的工作方式与控制字280
9.1.48255A应用举例285
9.2可编程定时/计数器8253及其应用291
9.2.1定时与计数概念291
9.2.28253的内部结构与引脚功能291
9.2.38253的控制字与工作方式294
9.2.48253的初始化编程及应用举例299
9.3串行通信与可编程串行接口芯片8251A及其应用303
9.3.1串行通信基本概念303
9.3.28251A的内部结构与引脚功能308
9.3.38251A的控制字和初始化312
9.3.48251A应用举例315
9.4A/D与D/A转换接口及其应用319
9.4.1A/D及D/A转换概述319
9.4.2A/D转换器及其与CPU的接口320
9.4.3D/A转换器及其与CPU的接口325
习题与思考题330
附录ABIOS中断调用332
附录BDOS系统功能调用(INT 21H)简表335
参考文献341

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