微机原理与接口技术（基于32位机）（第4版）

本书是普通高等教育“十一五”重量规划教材。全书以Intel 80486微处理器为主体，将微型计算机原理、汇编语言程序设计、接口及仿真技术整合在一起，全面介绍32位微处理器的内部结构、指令系统、汇编语言程序设计、存储器管理技术、中断技术和I/O接口技术。引进emu8086汇编语言仿真软件和Proteus虚拟仿真平台，介绍其功能及使用方法，配套有汇编语言软件实验、接口电路硬件实验和课程设计等内容，将理论教学、软/硬件实验、课程设计融合在一起。本书内容符合现代教育理念，体现了数字化新形态教材的特点，书中增加了重点难点、知识拓展、思政内容、源代码等文档的二维码，以及大量例题与重点难点讲解视频的二维码。本书还提供配套教学课件，登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）注册后免费下载。本书可作为高等学校及高职高专院校电气工程、信息科学与技术、控制科学与工程、计算机科学与技术、机械工程、仪器科学与工程等相关专业微机原理与接口技术课程的教材，也可供研究生和工程技术人员参考。

目 录 第1章 概述 1 1.1 微型计算机发展简史 1 1.1.1 微型计算机的硬件发展 1 1.1.2 微型计算机的软件发展 6 1.2 运算基础 12 1.2.1 二进制数的运算方法 12 1.2.2 数在计算机中的表示 14 1.2.3 数的编码方法 18 1.3 微型计算机系统 19 1.3.1 基本概念 19 1.3.2 微型计算机系统的硬件组成 19 1.3.3 微型计算机系统的软件组成 20 1.3.4 微型计算机系统的性能指标 21 习题1 22 第2章 微处理器及其结构 23 2.1 8086 16位微处理器 23 2.1.1 内部结构 23 2.1.2 寄存器结构 24 2.1.3 引脚及功能 26 2.1.4 存储器组成及输入/输出结构 29 2.2 80486 32位微处理器 32 2.2.1 内部结构 32 2.2.2 寄存器结构 34 2.2.3 引脚及功能 39 2.2.4 存储器组织及输入/输出结构 42 2.2.5 工作模式 43 2.2.6 总线操作 44 习题2 45 第3章 指令系统 46 3.1 80486微处理器的数据类型和指令格式 46 3.1.1 数据类型 46 3.1.2 指令格式 47 3.2 寻址方式 47 3.2.1 对操作数的寻址方式 47 3.2.2 对程序转移地址的寻址方式 52 3.2.3 对I/O端口的寻址方式 53 3.3 80486微处理器的基本指令系统 53 3.3.1 数据传送类指令 53 3.3.2 算术运算类指令 61 3.3.3 逻辑运算与移位类指令 74 3.3.4 串操作类指令 79 3.3.5 程序控制类指令 82 3.3.6 处理器控制类指令 89 习题3 90 第4章 汇编语言程序设计 93 4.1 概述 93 4.1.1 汇编语言 93 4.1.2 宏汇编程序及上机过程简介 93 4.2 MASM的数据形式及表达式 94 4.2.1 MASM的数据形式 94 4.2.2 MASM的表达式 95 4.3 伪指令 99 4.3.1 伪指令的基本格式 100 4.3.2 变量定义伪指令 100 4.3.3 符号定义伪指令 102 4.3.4 段定义伪指令 103 4.3.5 子程序定义伪指令 104 4.3.6 其他伪指令 105 4.4 宏指令 107 4.4.1 宏指令、宏定义、宏调用和宏展开 107 4.4.2 宏定义中的标号和变量 109 4.4.3 宏指令与子程序 110 4.5 程序设计基础 110 4.5.1 源程序 110 4.5.2 顺序结构 111 4.5.3 分支结构 112 4.5.4 循环结构 115 4.5.5 子程序设计 118 4.5.6 应用程序设计举例 123 习题4 126 第5章 存储系统 130 5.1 存储系统与存储器 130 5.1.1 存储系统的层次结构 130 5.1.2 主存储器的分类 130 5.1.3 主存储器的性能指标 132 5.2 只读存储器 133 5.2.1 EPROM芯片 133 5.2.2 EEPROM芯片 134 5.2.3 闪存芯片 135 5.3 随机存取存储器 136 5.3.1 SRAM芯片 136 5.3.2 DRAM芯片 137 5.3.3 内存条 139 5.4 存储器的扩展设计 140 5.4.1 存储器结构 140 5.4.2 存储器的扩展 142 5.4.3 存储器的地址译码 143 5.4.4 存储器的扩展设计举例 145 5.5 高速缓冲存储器（Cache） 146 5.5.1 Cache的作用 146 5.5.2 Cache的读/写策略 147 5.5.3 Cache的地址映射 149 习题5 150 第6章 中断技术 152 6.1 中断概述 152 6.1.1 中断与中断管理 152 6.1.2 中断处理过程 154 6.2 80486微处理器中断系统 155 6.2.1 结构及类型 155 6.2.2 实地址模式下中断与异常 的处理 157 6.2.3 保护模式下中断与异常的处理 160 6.3 可编程中断控制器8259A 161 6.3.1 8259A内部结构及其引脚功能 162 6.3.2 8259A工作方式 164 6.3.3 8259A初始化编程 166 6.3.4 8259A应用举例 170 习题6 171 第7章 I/O接口技术 172 7.1 概述 172 7.1.1 基本知识 172 7.1.2 I/O端口的编址方式 173 7.1.3 输入/输出的控制方式 174 7.2 可编程并行接口芯片8255A及其应用 175 7.2.1 8255A内部结构及其引脚功能 175 7.2.2 8255A工作方式及其初始化编程 176 7.2.3 8255A应用举例 180 7.3 可编程定时/计数器接口芯片8254及其应用 188 7.3.1 8254内部结构及其引脚功能 188 7.3.2 8254工作方式及其初始化编程 190 7.3.3 8254应用举例 194 7.4 可编程串行通信接口芯片8250及其应用 195 7.4.1 串行通信与串行接口标准 196 7.4.2 8250内部结构及其引脚功能 202 7.4.3 8250内部寄存器及其初始化编程 204 7.4.4 8250应用举例 208 7.5 A/D转换器与D/A转换器及其应用 213 7.5.1 自动测控系统的构成 213 7.5.2 DAC0832及其接口技术 214 7.5.3 ADC0809及其接口技术 219 习题7 223 第8章 emu8086仿真软件及软件实验 225 8.1 基于emu8086的汇编语言程序 设计及仿真 225 8.1.1 emu8086简介 225 8.1.2 汇编语言程序设计及仿真过程 227 8.2 基础性实验 235 实验1 加法程序设计 235 实验2 乘法程序设计 236 实验3 数据排序程序设计 238 实验4 表格内容查找程序设计 239 实验5 统计数据个数程序设计 240 实验6 画线及动画程序设计 241 8.3 设计性实验 242 实验1 统计学生成绩程序设计 242 实验2 比较字符串长度程序设计 243 第9章 Proteus仿真软件及硬件实验 244 9.1 Proteus ISIS及使用方法 244 9.1.1 Proteus ISIS操作界面 244 9.1.2 Proteus ISIS原理图设计 247 9.1.3 基于Proteus ISIS+emu8086的硬件仿真 250 9.2 基础性实验 253 实验1 8259中断方式控制发光二极管实验 253 实验2  8255A控制十字路口交通灯实验 255 实验3  8254控制直流电动机正、反转及测速实验 257 实验4  8250串行通信实验 260 实验5  ADC0809模拟量采集实验 265 实验6  DAC0832产生三角波实验 267 9.3 设计性实验 269 实验1  8255A与8250通信实验 269 实验2  A/D转换与D/A转换实验 270 第10章 课程设计 271 设计1 汽车信号灯控制系统 271 设计2 电风扇控制器 271 设计3 步进电动机控制系统 272 设计4 电子钟 272 设计5 电梯控制系统 273 设计6 洗衣机控制系统 274 设计7 霓虹灯 274 设计8 8位竞赛抢答器 274 设计9 模拟电子琴 275 设计10 学籍管理系统 275 参考资料 276