【內(nèi)容簡(jiǎn)介】
本書(shū)是為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)工科電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生學(xué)習(xí)微型計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)課程而編寫(xiě)的教材。從初版開(kāi)始至每次修訂再版,都是作者在參考國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)、資料的基礎(chǔ)之上,吸取各家之長(zhǎng),并結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年教學(xué)和應(yīng)用研究的經(jīng)驗(yàn),精心組織編寫(xiě)而成的,可謂自成一體。
全書(shū)內(nèi)容豐富,圖文并茂,講述深入淺出,通俗易懂,并附有大量的實(shí)例和習(xí)題,部分習(xí)題還給出了解題提示,既可用作教材,也適合于自學(xué),先后被列入普通高等教育*規(guī)劃教材和中國(guó)科學(xué)院指定考研參考書(shū)。
全書(shū)15章,內(nèi)容安排上注重系統(tǒng)性、先進(jìn)性和實(shí)用性。前5章是基礎(chǔ)部分,主要介紹微型機(jī)系統(tǒng)的組成原理、體系結(jié)構(gòu)、8086指令系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法以及存儲(chǔ)器的原理和電路設(shè)計(jì)。第6~12章討論接口和總線技術(shù),包括中斷,DMA和I/O接口,幾個(gè)典型的大規(guī)模集成電路接口芯片(8255A、8253/8254、8259A、8251A、8237A等),A/D和D/A以及總線技術(shù)也被納入其中。*后3章介紹高檔微型機(jī)的工作原理,其中第13章包括32位微處理器的寄存器組成、保護(hù)模式下的內(nèi)存管理、保護(hù)模式下的中斷和異常以及任務(wù)切換等內(nèi)容;第14章介紹32位機(jī)新增指令、浮點(diǎn)數(shù)、SIMD技術(shù)和指令系統(tǒng),并給出了許多編程實(shí)例;第15章簡(jiǎn)要介紹了PC/XT機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),主要對(duì)32位微型機(jī)的結(jié)構(gòu)以及64位CPU和智能多核處理器進(jìn)行了討論,并概要闡述了64位機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)。
本書(shū)可作為高等學(xué)校電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)和其他相近相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科教育的教材,也可作為從事微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用等相關(guān)科技工作者的參考書(shū)。
微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)第6版
前言
第6版前言
《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》第5版自2013年1月由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社出版以來(lái),繼續(xù)被全國(guó)許多高等院校選為教材,受到廣大讀者和同行老師的熱情歡迎和支持,同時(shí)大家也回饋了不少有益的意見(jiàn)和建議,在此謹(jǐn)表謝意!
隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,誕生了物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和互聯(lián)網(wǎng) 等新概念,人工智能應(yīng)運(yùn)而生,它將為萬(wàn)物互聯(lián)之后的應(yīng)用問(wèn)題提供最完美的解決方案。這些新領(lǐng)域的發(fā)展不斷地對(duì)芯片制造商提出高要求:更多的計(jì)算功能,更高的計(jì)算速度,更低的功率消耗,更小的芯片體積。然而芯片制造商正面臨著摩爾定律的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),10nm制程的微處理器姍姍來(lái)遲。盡管如此,計(jì)算機(jī)行業(yè)還是在不斷創(chuàng)新,一款款高性能的智能酷睿處理器相繼推出,傳統(tǒng)CPU正在與GPU、DSP、FPGA等處理器深度融合,形成異構(gòu)多核心處理器,微處理器的發(fā)展開(kāi)始進(jìn)入CPU 的時(shí)代。為適應(yīng)微型計(jì)算機(jī)技術(shù)這種飛速發(fā)展的形勢(shì)和各高校不斷深化的教育改革的需要,我們?cè)贗ntel 8086微處理器誕生40年之際,對(duì)本教材進(jìn)行了一次全面的修訂。全書(shū)的總體結(jié)構(gòu)沒(méi)有改變,依然是15章,分成3個(gè)部分,即第1~5章的基礎(chǔ)部分,第6~12章的接口和總線技術(shù),第13~15章的高檔微型機(jī)原理。 本次修訂的主要內(nèi)容包括:
1. 適當(dāng)進(jìn)行了篇幅壓縮,去掉一些陳舊的或較難掌握的內(nèi)容,所有的表述盡可能簡(jiǎn)潔精練。例如,簡(jiǎn)化了Cache地址映射方案,略去了影響Cache性能的因素,刪除了8255方式2的詳細(xì)介紹及其在PC/XT中的應(yīng)用、硬件UART框圖、8251A與異步MODEM的連接、DMA控制器簡(jiǎn)介、DAC0832直通方式、USB的設(shè)備枚舉、采樣保持原理、附錄A 的指令一覽表以及少數(shù)難度較大的例題和習(xí)題。
2. 對(duì)部分內(nèi)容進(jìn)行了梳理和歸并。例如,刪去了部分已過(guò)時(shí)總線規(guī)范的介紹,并對(duì)12章的內(nèi)容做了歸并;把13.1節(jié)32位微處理器的結(jié)構(gòu)和工作模式前移到了第2章。
3. 加進(jìn)了反映計(jì)算機(jī)技術(shù)最新發(fā)展的內(nèi)容。例如,增加了這幾年推出的DDR4內(nèi)存,PCIE 4.0、USB 3.1、USB 3.2接口標(biāo)準(zhǔn)等方面的內(nèi)容,特別是在第15章中,對(duì)高檔機(jī)的內(nèi)容做了較多的修改和完善,系統(tǒng)地介紹了9代智能酷睿多核處理器的功能與特點(diǎn),并對(duì)Intel的TickTock策略做了概括。
作者謹(jǐn)向本書(shū)編寫(xiě)和修訂過(guò)程中參考過(guò)的著作和資料的作者以及為本書(shū)編寫(xiě)和修訂作出重要貢獻(xiàn)的所有老師和學(xué)生表示衷心感謝!
編者
2018年10月于合肥
編者注:應(yīng)眾多兄弟院校要求,我們專(zhuān)門(mén)制作了本書(shū)的教學(xué)課件,由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社免費(fèi)提供給所有選用本書(shū)作為教材的授課老師,以方便教學(xué)。聯(lián)系方式:press@ustc.edu.cn或sjzhang@ustc.edu.cn。
【目錄】
第6版前言(。
第5版前言(ⅲ)
第1章微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)和發(fā)展概況(1)
1.1計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示方法(1)
1.2計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和軟件(6)
1.3微型計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)(10)
1.4微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況(16)
第2章微處理器的結(jié)構(gòu)和工作模式(22)
2.18086 CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器組織(22))
2.28086的工作模式和總線操作(35)
2.332位微處理器的結(jié)構(gòu)與工作模式(45)
第3章8086的尋址方式和指令系統(tǒng)(54)
3.18086的尋址方式(54)
3.2指令的機(jī)器碼表示方法(62)
3.38086的指令系統(tǒng)(66)
第4章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)(117)
4.1匯編語(yǔ)言程序格式和偽指令(118)
4.2DOS系統(tǒng)功能調(diào)用和BIOS中斷調(diào)用(131)
4.3匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法與實(shí)例(141)
第5章存儲(chǔ)器(158)
5.1存儲(chǔ)器分類(lèi)(158)
5.2隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM(163)
5.3只讀存儲(chǔ)器ROM(171)
5.4存儲(chǔ)器與CPU的連接(178)
5.5高速緩沖存儲(chǔ)器(186)
第6章I/O接口和并行接口芯片8255A(194)
6.1I/O接口(194)
6.28255A的工作原理(204)
6.38255A的應(yīng)用舉例(214)
第7章可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器8253/8254(222)
7.18253的工作原理(222)
7.28253/8254的應(yīng)用舉例(231)
第8章中斷和可編程中斷控制器8259A(244)
8.1中斷(244)
8.28259A的工作原理(252)
8.38259A應(yīng)用舉例(263)
第9章串行通信和可編程接口芯片8251A(273)
9.1串行通信的基本概念和EIA RS232C 串行口(273)
9.2可編程串行通信接口芯片8251A(278)
第10章模數(shù)(A/D)和數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換(294)
10.1概述(294)
10.2D/A轉(zhuǎn)換器(297)
10.3A/D轉(zhuǎn)換器(306)
第11章DMA控制器8237A(322)
11.1 8237A的組成和工作原理(323)
11.2 8237A的時(shí)序(334)
11.3 8237A的編程和應(yīng)用舉例(336)
第12章總線技術(shù)(342)
12.1總線概述(342)
12.2 PCI總線(347)
12.3 PCI Express總線(351)
12.4 USB總線(355)
12.5 IEEE 1394總線(363)
第13章32位微型機(jī)的基本工作原理(369)
13.1寄存器(369)
13.2保護(hù)模式下的內(nèi)存管理(378)
13.3保護(hù)模式下的中斷和異常(391)
13.4任務(wù)切換(403)
第14章32位機(jī)的指令系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)(414)
14.180386新增指令和程序設(shè)計(jì)(414)
14.2浮點(diǎn)數(shù)的表示方法和奔騰處理器的SIMD技術(shù)(429)
14.3SIMD指令系統(tǒng)(436)
14.4利用SIMD指令進(jìn)行程序設(shè)計(jì)(452)
第15章微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(460)
15.1 PC/XT機(jī)的系統(tǒng)板(460)
15.2 32位微型機(jī)的典型結(jié)構(gòu)(465)
15.3 64位微型機(jī)(472)
15.4多核處理器技術(shù)(478)
附錄AASCII碼編碼表(490)
附錄B匯編語(yǔ)言上機(jī)過(guò)程(491)
參考文獻(xiàn)(494)