新编微机原理与接口技术(高等学校规划教材)

本书以冯.诺依曼体系为基本线索，分部分地介绍了CPU、总线、存储器、I/O接口等相关的知识和工作原理。在借鉴了国外经典教材以分析为主的写法的基础上，教材的风格有了较大的变化。抛弃了传统的以知识点为线索的风格，而采用了问答式的叙述方式，通过问题驱动，逐步展开相关的知识，使得知识不再是独立的单元，而是为了解决某个问题而出现的必然结果。通过这种方式，我们力图改变一下高等教育课堂上的授课方式。本书为教学老师提供PPT、习题解答，可从网站http://www.hxedu.com.cn下载。

目 录 第1章 绪论 1 1.1 计算机发展简史 1 1.1.1 关于计算的历史 2 1.1.2 通用数字电子计算机的出现 3 1.2 计算思想的发展历史 5 1.2.1* 图灵机简介 6 1.2.2 冯诺依曼体系 7 1.3 现代计算机系统结构 9 1.3.1 计算机系统层次结构 9 1.3.2 计算机内部硬件结构 11 思考题及习题1 12 第2章 通用计算机工作原理的通俗理解 13 2.1 关于计算问题 13 2.2 运算器 15 2.3 指令、程序和存储器 17 2.4 指令格式 20 2.5 关于程序的自动执行 23 2.6 本章小结 24 思考题及习题2 25 第3章 CPU的构成及工作原理 26 3.1 通用CPU的构成 26 3.1.1 运算器的组成 26 3.1.2 控制器的组成 34 3.2 典型CPU的构成 41 3.2.1 8086微处理器的功能结构 43 3.2.2 8086微处理器的寄存器结构 45 3.2.3 典型CPU的外在特性 48 3.3* CPU优化技术――流水线技术 52 3.3.1 流水线基本思路 52 3.3.2 流水线冲突 53 3.4* 指令优化技术――RISC技术 54 3.5 本章小结 56 思考题及习题3 57 第4章 总线技术 59 4.1 总线产生的思路 59 4.2 总线的概念 60 4.3 系统总线的构成 60 4.4 系统总线的工作时序 61 4.5* 关于计算机中的时间 67 4.6 总线的结构 70 4.6.1 单总线 70 4.6.2 双总线 70 4.6.3 多总线 71 4.7 总线的仲裁 72 4.8 总线的同步技术 74 4.8.1 总线的分类 74 4.8.2 串行总线的同步技术 75 4.9 总线的性能评价指标 77 4.10 计算机外部总线 77 4.10.1 ISA与EISA总线 78 4.10.2 PCI总线 80 4.10.3 USB总线 82 4.11 本章小结 83 思考题及习题4 84 第5章 存储器技术 86 5.1 存储器发展历史和分类 86 5.1.1 存储器发展历史 86 5.1.2 存储器分类 88 5.2 存储器层次结构 90 5.3* 半导体存储器原理 92 5.3.1 静态随机存储器（SRAM，Static RAM）的工作原理 93 5.3.2 电可擦写只读存储器（EPROM）的工作原理 94 5.3.3 存储器的技术指标 95 5.4 典型EPROM和SRAM介绍 96 5.5 存储器扩展技术 99 5.6* 微机的存储器组织 109 5.7 存储器的寻址方式与访问指令 110 5.8 汇编语言对存储器的操作 114 5.9 堆栈技术 119 5.10* 存储器优化――Cache的工作原理 122 5.10.1 Cache的基本思路 122 5.10.2 Cache的地址映射与变换 124 5.10.3 Cache的替换策略 124 5.10.4 Cache的写策略 125 5.10.5 Cache的实现方式 125 5.11 本章小结 126 思考题及习题5 126 第6章 微机接口技术之并行接口 128 6.1 键盘和CPU的接口技术 128 6.1.1 简单的键盘接口 128 6.1.2 矩阵键盘的接口技术 131 6.1.3 *键盘消抖技术 135 6.2 LED与CPU的接口技术 137 6.2.1 LED简介 137 6.2.2 LED与CPU的接口 138 6.3 并行接口芯片8255A 144 6.3.1 8255A引脚介绍 145 6.3.2 8255A内部结构图 145 6.3.3 8255A的工作方式及其初始化编程 147 6.4 键盘和LED通过8255A与CPU接口 152 6.5 本章小结 159 思考题及习题6 159 第7章 微机接口技术之串行接口 161 7.1 串行传输的概念 161 7.2 串/并、并/串转化 162 7.3 串行通信的时间统一问题 162 7.3.1 同步方式 162 7.3.2 异步方式 163 7.4 单、双向串行通信 165 7.4.1 全双工方式（Full Duplex） 165 7.4.2 半双工方式（Half Duplex） 165 7.5 可编程串行通信芯片（Intel 8251A） 166 7.5.1 8251A内部结构图 167 7.5.2 8251A外部引脚信号说明 168 7.5.3 8251A的控制字与状态字 170 7.5.4 应用实例 173 7.6 本章小结 176 思考题及习题7 177 第8章 中断技术 179 8.1 中断概念 180 8.2 中断检测 180 8.3 中断服务程序 181 8.4 中断管理机制 185 8.5 中断优先级管理 188 8.6 可编程中断接口芯片：8259A 190 8.6.1 8259A引脚说明 191 8.6.2 8259A的内部结构及工作原理 191 8.6.3 单片8259A与总线的连接方式 193 8.6.4 8259A的初始化 193 8.7 *中断工作过程及时序 196 8.8 *键盘中断接口实例 197 8.9 本章小结 201 思考题及习题8 202 附录Ⅰ 计算机的数制和编码 204 Ⅰ.1 关于二进制 204 Ⅰ.2 数制之间的转换 205 思考题及习题Ⅰ 218 附录Ⅱ 8086汇编指令表（以指令助记符字母顺序排列） 220 附录Ⅲ 中断向量表 224 参考文献 226