隨著工業(yè)自動化水平的不斷提高,計算機(jī)已成為解決工程問題不可缺少的工具,工程應(yīng)用型本科高等院校非電類專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)以后,所面臨的大量設(shè)計任務(wù)中許多地方都涉及計算機(jī)的知識。所以,工科院校的學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握計算機(jī)的基本原理和應(yīng)用技術(shù),已成為幾乎所有的工科專業(yè)培養(yǎng)計劃的一個重要環(huán)節(jié)。因此,“微機(jī)原理及應(yīng)用”是工科學(xué)生重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,在微型計算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的情況下,如何使學(xué)生在有限的時間內(nèi)做到既能掌握基本概念又能提高基本能力,是我們在教學(xué)中始終探索的問題。
經(jīng)過多年的教學(xué)實踐與探索,在總結(jié)多次試用講稿和《微機(jī)原理及接口技術(shù)》一書的基礎(chǔ)上,我們?yōu)楣こ虘?yīng)用型本科高等院校非電類專業(yè)編寫了《微機(jī)原理及應(yīng)用》一書。
“微機(jī)原理及應(yīng)用”是工程應(yīng)用型本科高等院校非電類專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)計算機(jī)原理與應(yīng)用的入門課程。雖然計算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展,經(jīng)歷了8位、16位、32位、64位,但其基本的工作原理相同,而且8086/8088微處理器具有很好的兼容性。本書以8086/8088微處理器和微型計算機(jī)為主線,從工程應(yīng)用的角度出發(fā),講述了微型計算機(jī)的基本工作原理、半導(dǎo)體存儲器、8086/8088指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計方法、輸入/輸出接口、中斷、串行通信、模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換等內(nèi)容。
在編寫過程中,根據(jù)學(xué)生掌握知識的基本特點,在內(nèi)容安排上遵循循序漸進(jìn)、深入淺出、突出重點、通俗易懂、理論聯(lián)系實際的原則,以便學(xué)生能夠在較短的時間里理解基本概念,掌握基本設(shè)計方法。本書在吸取眾多教材精華的同時,力求內(nèi)容精練、例題豐富、形式多樣、取材新穎,使學(xué)生能夠較好地理解概念與原理,可提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。在編寫中加入了作者多年從事教學(xué)、科研的經(jīng)驗和體會。本書可用作高等院校非電類專業(yè)本、專科教材,也可作為高等院校其他專業(yè)本、?平滩暮拖嚓P(guān)工程技術(shù)人員的參考書。
本書由王惠中編寫第2、4、9章并統(tǒng)稿,王強(qiáng)編寫第6、8、10章,李建海編寫第1、3、5、7章。王曉蘭教授擔(dān)任本書主審,提出了許多寶貴意見,在此表示衷心的感謝。肖利梅老師為本書做了不少的工作,在此表示感謝。
本書是由編者在多年從事“微機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)和科研工作的基礎(chǔ)上,參考了國內(nèi)同類教材內(nèi)容編寫而成的,在此特向有關(guān)作者致謝。由于編者能力有限,書中難免存在不當(dāng)之處,懇請讀者和專家提出寶貴意見。
編者
前言
第1章微型計算機(jī)概論1
1.1微型計算機(jī)概述1
1.1.1計算機(jī)的發(fā)展1
1.1.2微型計算機(jī)的分類及主要性
能指標(biāo)1
1.1.3微型計算機(jī)的發(fā)展2
1.2微型計算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)3
1.2.1微型計算機(jī)系統(tǒng)、微型計
算機(jī)4
1.2.2微處理器5
1.2.3單片機(jī)、單板機(jī)、多板機(jī)6
1.3微型計算機(jī)的基礎(chǔ)知識7
1.3.1計算機(jī)數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換7
1.3.2計算機(jī)數(shù)值表示及其運算10
1.3.3數(shù)值運算14
1.3.4符號數(shù)的二進(jìn)制算術(shù)運算15
1.3.5數(shù)的定點和浮點表示16
1.3.6溢出的概念及判斷方法17
1.4常用編碼及其表示18
1.4.1BCD碼18
1.4.2ASCII碼19
習(xí)題20
第2章8086/8088 微處理器21
2.18086/8088 CPU概述21
2.28086/8088 CPU的基本結(jié)構(gòu)22
2.2.18086/8088微處理器的內(nèi)部
結(jié)構(gòu)22
2.2.28086/8088的內(nèi)部寄存器25
2.38086/8088 CPU的引腳功能及其
工作模式29
2.3.18086/8088 CPU在最小模
式中引腳定義30
2.3.28086/8088 CPU在最大模
式中引腳定義34
2.48086的存儲器組織結(jié)構(gòu)35
2.4.1存儲器的分段管理35
2.4.2內(nèi)存的物理地址形成36
2.4.38086存儲器的分體結(jié)構(gòu)37
2.58086/8088系統(tǒng)配置39
2.5.18086/8088最小模式39
2.5.28086/8088最大模式42
2.68086/8088 CPU的總線操作及
時序45
2.6.18086/8088的工作周期45
2.6.2系統(tǒng)的復(fù)位及啟動46
2.6.38086最小模式下的總線
操作46
習(xí)題50
第3章存儲器52
3.1存儲器的基本知識52
3.1.1存儲器的概述52
3.1.2半導(dǎo)體存儲器的分類53
3.1.3半導(dǎo)體存儲器主要技術(shù)
指標(biāo)54
3.1.4半導(dǎo)體存儲器的結(jié)構(gòu)55
3.2隨機(jī)存取存儲器(RAM)56
3.2.1靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器
(SRAM)56
3.2.2動態(tài)隨機(jī)存取存儲器
(DRAM)59
3.2.3集成隨機(jī)存取存儲器
(IRAM)62
3.3只讀存儲器(ROM)62
3.3.1只讀存儲器(ROM)的結(jié)構(gòu)及
工作原理63
3.3.2只讀存儲器(ROM) 典型
芯片66
3.4存儲器與CPU的連接72
3.4.1存儲器與CPU連接時應(yīng)注意
的問題72
3.4.2存儲器芯片的擴(kuò)展73
3.4.3CPU與存儲器的連接75
3.4.4CPU與存儲器的連接應(yīng)用
舉例79
習(xí)題86
第4章8086/8088指令系統(tǒng)82
4.1概述82
4.1.1機(jī)器語言82
4.1.2匯編語言82
4.1.3高級語言83
4.2指令的編碼格式與指令構(gòu)成84
4.2.1指令的構(gòu)成84
4.2.28086/8088的指令編碼
格式84
4.38086的尋址方式88
4.3.1操作數(shù)尋址方式88
4.3.2程序轉(zhuǎn)移地址的尋址
方式94
4.48086/8088指令系統(tǒng)98
4.4.1數(shù)據(jù)傳送指令98
4.4.2算術(shù)運算類指令106
4.4.3邏輯運算和移位指令120
4.4.4串操作指令126
4.4.5控制轉(zhuǎn)移指令130
4.4.6處理器控制指令138
習(xí)題140
微機(jī)原理及應(yīng)用目錄第5章匯編語言程序設(shè)計144
5.1匯編語言語句的類型和組成144
5.1.1匯編語言語句的類型144
5.1.2匯編語言語句的組成145
5.2偽操作命令150
5.2.1數(shù)據(jù)定義語句150
5.2.2表達(dá)式賦值語句151
5.2.3段定義語句152
5.2.4段分配語句152
5.2.5過程定義語句153
5.2.6程序模塊定義語句153
5.3DOS功能調(diào)用和BIOS中斷
調(diào)用154
5.3.1DOS功能調(diào)用155
5.3.2BIOS中斷調(diào)用158
5.4匯編語言程序設(shè)計160
5.4.1概述160
5.4.2程序設(shè)計方法161
習(xí)題177
第6章基本輸入/輸出接口179
6.1I/O接口的概述179
6.1.1接口與端口的基本概念179
6.1.2I/O端口的編址方式181
6.2I/O接口數(shù)據(jù)傳送的控制方式184
6.2.1程序控制方式185
6.2.2中斷控制方式189
6.3可編程接口芯片的概述189
6.3.1并行接口技術(shù)189
6.3.2可編程通用接口芯片
簡介191
6.4簡單的I/O接口芯片應(yīng)用192
6.4.1常用芯片功能介紹192
6.4.2簡單的I/O接口設(shè)計
應(yīng)用194
6.5直接存儲器存取(DMA)
方式202
6.5.1DMA概述202
6.5.28237內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳
功能204
6.5.38237的編程及應(yīng)用212
6.5.4通道控制方式218
習(xí)題219
第7章中斷系統(tǒng)220
7.1中斷的基本概念220
7.1.1中斷的用途221
7.1.2中斷源221
7.1.3中斷系統(tǒng)的功能222
7.2中斷處理過程及中斷源識別232
7.2.1中斷請求223
7.2.2中斷響應(yīng)224
7.2.3中斷處理224
7.2.4中斷返回224
7.2.5中斷響應(yīng)的時序225
7.2.6中斷源的識別225
7.38086/8088的中斷系統(tǒng)227
7.3.1外部中斷228
7.3.2內(nèi)部中斷228
7.3.3中斷優(yōu)先級229
7.3.4中斷向量和中斷向量表229
7.3.5中斷向量的裝入與修改230
7.4可編程中斷控制器8259A232
7.4.18259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作
原理232
7.4.28259A的引腳功能234
7.4.38259A的主從級聯(lián)方式235
7.4.48259A的工作方式235
7.58259A的基本應(yīng)用237
7.5.18259A的編程238
7.5.28259A內(nèi)部寄存器的讀寫242
7.5.38259A的應(yīng)用實例243
習(xí)題249
第8章常用可編程接口芯片及
其應(yīng)用251
8.1可編程并行接口芯片8255A251
8.1.18255A的結(jié)構(gòu)和引腳功能251
8.1.28255A的工作方式254
8.1.38255A的基本應(yīng)用260
8.2可編程定時器 / 計數(shù)器 8253272
8.2.1定時/計數(shù)概述272
8.2.28253的結(jié)構(gòu)和引腳功能274
8.2.38253的工作方式277
8.2.48253的基本應(yīng)用283
習(xí)題291
第9章模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換295
9.1概述295
9.2數(shù)模轉(zhuǎn)換器及應(yīng)用298
9.2.1數(shù)模轉(zhuǎn)換器的工作原理298
9.2.2數(shù)模轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)
指標(biāo)302
9.2.3典型的數(shù)模轉(zhuǎn)換器芯片
DAC0832302
9.2.4DAC0832應(yīng)用舉例304
9.3模數(shù)轉(zhuǎn)換器及應(yīng)用308
9.3.1模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作原理308
9.3.2模數(shù)轉(zhuǎn)換器的主要性能
指標(biāo)311
9.3.3典型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片
ADC0809312
9.3.4模數(shù)轉(zhuǎn)換器應(yīng)用舉例316
習(xí)題319
第10章串行通信322
10.1概述322
10.1.1串行通信基本概念322
10.1.2異步通信和同步通信方式324
10.1.3串行通信的標(biāo)準(zhǔn)與傳送
速率326
10.2可編程串行接口芯片8251A328
10.2.18251A的結(jié)構(gòu)和引腳功能328
10.2.28251A的應(yīng)用332
10.3RS232、RS485串行接口
標(biāo)準(zhǔn)338
10.3.1RS232C接口標(biāo)準(zhǔn)338
10.3.2RS485接口標(biāo)準(zhǔn)342
習(xí)題344
附錄346
附錄AASCII碼表346
附錄BBIOS功能調(diào)用346
附錄C常用DOS功能調(diào)用
(INT 21H)一覽表347
參考文獻(xiàn)354