微机原理及应用(电气工程及其自动化自动化专业卓越工程能力培养与工程教育专业认证系

本书包括计算机基础知 识、微处理器原理、软件设 计、接口技术等知识模块， 以及微机在自动控制系统中 的应用方法。全书共9章： 第1章是基础知识，包括计 算机硬件组成、计算机中数 的表示与运算、字符编码等 ；第2章以Intel 80x86系列 微处理器中的典型型号为例 ，介绍16位和32位微处理 器的基本结构及其工作原理 ；第3章和第4章是软件设计 内容，包括Intel基本指令集 和汇编语言程序设计方法； 第5章是半导体存储器，通 过典型半导体存储器芯片介 绍半导体存储器扩充技术以 及Cache存储器的原理；第 6章至第8章主要介绍输入／ 输出接口和基本输入／输出 技术，以具体型号为例，详 细介绍了数字接口和模拟接 口的应用；在上述基础上， 第9章以微机在自动控制系 统中的部分应用为例，介绍 微型计算机在工业自动控制 系统巾的应用方法。 本书可作为普通高等院 校非计算机理工类专业本科 生的“微机原理与接口技术” 课程主教材，也可作为成人 高等教育相关专业的学习教 材及广大科技工作者的自学 参考书。作者每年两期在“ 中国大学MOOC”平台和“学 堂在线”平台开设的国家级 精品在线开放课程“微机原 理与接口技术”可作为本书 的配套学习资源。

序 前言 第1章微型计算机概论 1.1认识计算机 1.1.1从一段C程序开始 1.1.2微机系统的硬件组成 1.1.3冯·诺依曼结构 1.1.4必要的补充 1.2计算机中的数制和编码 1.2.1数制 1.2.2不同数制间的转换 1.2.3十进制数编码与字符编码 1.3计算机中数的表示 1.3.1定点数 1.3.2浮点数 1.4无符号数的算术运算和逻辑运算 1.4.1二进制数的算术运算 1.4.2无符号数的表示范围 1.4.3基本逻辑运算与逻辑门 1.4.4复合逻辑运算及其逻辑电路 1.5有符号二进制数的表示与运算 1.5.1有符号数的表示 1.5.2补码数与十进制数之间的转换 1.5.3补码的运算 1.5.4有符号数的表示范围 习题 第2章微处理器及其体系结构 2.1微处理器结构与发展 2.1.1从8位到32位微处理器时代 2.1.2现代微处理器 2.1.3多核技术 2.1.4微处理器基本组成 2.28088/8086微处理器 2.2.18088/8086微处理器的特点 2.2.28088微处理器的引脚功能 2.2.38088/8086微处理器内部结构 2.2.48088/8086 CPU的内部 寄存器 2.2.5实模式存储器寻址 2.2.6总线时序 2.2.7最大模式与最小模式 2.380386微处理器 2.3.180386微处理器的主要特性 2.3.2内部结构 2.3.3外部主要引脚功能 2.3.480386 CPU的内部寄存器 2.3.5实地址模式和保护虚地址模式 2.4Pentium 4和Core2微处理器 2.4.1主要新技术 2.4.2Pentium 4 CPU的结构 2.4.3存储器管理 2.4.4基本执行环境 习题 第3章指令系统 3.1指令：计算机的语言 3.1.1常见指令集概述 3.1.2指令的基本构成 3.1.3指令中的操作数 3.2寻址方式 3.2.1针对立即数的寻址—— 立即寻址 3.2.2针对寄存器操作数的寻址—— 寄存器寻址 3.2.3针对存储器操作数的寻址 3.2.4隐含寻址 3.3x86处理器16位指令集 3.3.1数据传送指令 3.3.2算术运算指令 3.3.3逻辑运算和移位指令 3.3.4串操作类指令 3.3.5程序控制指令 3.3.6处理器控制指令 3.432位新增指令简介 3.4.180x86虚地址下的寻址方式 3.4.280x86 CPU新增指令简述 习题 第4章汇编语言程序设计 4.1汇编语言基础 4.1.1汇编程序与汇编语言源程序 4.1.2汇编语言语句中的操作数 4.2伪指令 4.2.1数据定义伪指令 4.2.2符号定义伪指令 4.2.3段定义伪指令 4.2.4设定段寄存器伪指令 4.2.5源程序结束伪指令 4.2.6过程定义伪指令 4.2.7宏命令伪指令 4.2.8模块定义与连接伪指令 4.3系统功能调用 4.3.1键盘输入 4.3.2显示器输出 4.4汇编语言程序设计基础 4.4.1汇编语言程序设计概述 4.4.2汇编语言程序设计示例 习题 第5章半导体存储器 5.1概述 5.1.1随机存取存储器 5.1.2只读存储器 5.1.3半导体存储器的主要技术指标 5.2RAM存储器设计 5.2.1SRAM存储器 5.2.2DRAM存储器 5.2.3RAM存储器与系统的连接 5.2.4RAM存储器接口设计 5.3ROM存储器设计 5.3.1EPROM存储器芯片 5.3.2EEPROM存储器芯片 5.3.3闪速存储器芯片 5.3.4ROM存储器接口设计 5.4半导体存储器扩充技术 5.4.1位扩展 5.4.2字扩展 5.4.3字位扩展 5.5高速缓冲存储器 5.5.1Cache的工作原理 5.5.2Cache的读写操作 5.5.3Cache存储器系统 5.6半导体存储器设计示例 习题 第6章输入/输出技术 6.1计算机中的输入/输出系统 6.1.1输入/输出系统的特点 6.1.2输入/输出接口 6.1.3输入/输出端口寻址 6.2基本I/O接口 6.2.1三态门接口 6.2.2锁存器接口 6.2.3简单接口电路应用示例 6.3基本输入/输出方法 6.3.1无条件传送方式 6.3.2查询工作方式 6.3.3中断控制方式 6.3.4直接存储器存取方式 6.4中断技术 6.4.1中断的基本概念 6.4.2中断处理的一般过程 6.4.38088/8086中断系统 6.4.48088/8086 CPU的中断响应 过程 6.5可编程中断控制器8259A 6.5.18259A的引脚及内部结构 6.5.28259A的工作过程 6.5.38259A的工作方式 6.5.48259A的初始化 6.5.58259A编程举例 6.6中断程序设计概述 习题 第7章常用数字接口 7.1计算机与外设间的信息通信方式 7.1.1并行通信与串行通信 7.1.2全双工与半双工通信 7.1.3同步通信与异步通信 7.1.4串行通信的数据校验 7.2可编程定时器/计数器8253 7.2.18253的引脚及结构 7.2.28253的工作方式 7.2.38253的控制字 7.2.48253的应用 7.3可编程并行接口8255 7.3.18255的引脚及结构 7.3.28255的工作方式 7.3.3方式控制字及状态字 7.3.48255与系统的连接与初始化 编程方法 7.3.58255应用设计实例 7.4可编程串行接口8250 7.4.18250的引脚及功能 7.4.28250的结构及内部寄存器 7.4.38250的工作过程 7.4.48250的应用 习题 第8章模拟接口电路 8.1模拟量的输入/输出通道 8.1.1模拟量输入通道 8.1.2模拟量输出通道 8.2D/A转换器 8.2.1D/A转换器的基本原理 8.2.2D/A转换器的主要技术指标 8.2.3DAC0832 8.2.4D/A转换器的应用 8.3A/D转换器 8.3.1A/D转换器的基本原理 8.3.2A/D转换器的主要技术指标 8.3.3ADC0809 8.3.4A/D转换器的应用 习题 第9章微型计算机在自动控制系统中 的应用