微机原理与接口技术

出版时间：2011-8  出版社：周国运 机械工业出版社 (2011-08出版)  作者：周国运 编  页数：354  

内容概要

　　《普通高等教育“十二五”电气信息类规划教材：微机原理与接口技术》系统地讲解了微型计算机系统的结构、工作原理、各种接口技术及其应用，其内容包括80x86微处理器结构、指令系统、汇编语言程序设计、存储器系统、总线技术、中断技术、DMA技术和定时／计数技术，以及并行接口技术、串行接口技术、模拟接口技术、人机交互接口技术和微机接口技术应用等。　　《微机原理与接口技术》主要有五个特点：　　1）微机原理部分，以经典内容为基础做详细讲解，对新技术做较系统介绍。　　2）接口部分，尽可能介绍新技术，如定时器、串行接口、模拟接口等。　　3）注重实践与应用，以较多的例子讲解各种技术的应用，并且用一章介绍了微机接口技术的实际应用。　　4）实际应用编程不局限于汇编语言，也可使用Visual c#可视化编程语言，并且示范了串行接口、打印机并行接口，以及多功能接口卡的应用编程。　　5）层次清晰、讲解精练、篇幅适中。　　《微机原理与接口技术》可作为高等院校计算机、通信工程、电气工程、自动化、电子信息、机电等专业本科或专科生教材，也可以作为广大工程技术人员用书。

书籍目录

前言第1章 微型计算机概述11.1 微型计算机系统及其特点11.1.1 微型计算机系统简介11.1.2 微型计算机的主要性能31.2 微型计算机的发展41.2.1 微处理器的发展51.2.2 嵌入式系统的发展71.3 微型计算机的应用91.4 计算机中数的表示101.4.1 计算机中常用的数制及其转换101.4.2 有符号数的表示111.4.3 计算机中常用的编码13本章小结14思考题与练习题14第2章 80x86微处理器152.1 8086微处理器结构152.1.1 8086CPU功能结构152.1.2 8086CPU寄存器172.1.3 8086CPU总线周期概念202.2 8086微处理器的引脚信号和工作模式212.2.1 8086最小模式和最大模式的概念212.2.2 8086引脚信号与功能212.2.3 8086最小模式配置252.2.4 8086最大模式配置282.3 8086微处理器的操作和时序302.3.1 复位操作302.3.2 读写操作312.3.3 中断操作332.3.4 总线控制操作342.4 8086存储器和I/O组织352.4.1 8086的存储器组织352.4.2 8086的I/O组织382.5 高性能微处理器382.5.1 80386微处理器结构382.5.2 80386的工作模式402.5.3 80386的寄存器412.5.4 80386的存储器管理462.5.5 Pentium系列微处理器简介51本章小结54思考题与练习题54第3章 指令系统563.1 寻址方式563.1.1 立即寻址方式563.1.2 寄存器寻址方式573.1.3 存储器寻址方式573.1.4 32位地址的寻址方式593.2 8086指令系统603.2.1 指令格式603.2.2 数据传送指令613.2.3 算术运算指令653.2.4 逻辑运算指令683.2.5 移位指令693.2.6 循环指令713.2.7 转移指令733.2.8 字符串操作指令753.2.9 ASCII、BCD码调整指令773.2.1 0处理器指令803.3 80286及以上型号CPU扩充的指令813.3.1 传送并扩展指令813.3.2 堆栈指令813.3.3 数据类型转换指令823.3.4 移位指令823.3.5 位操作指令833.3.6 比较交换指令CMPXCHG833.3.7 条件字节设置指令SET84本章小结85思考题与练习题85第4章 汇编语言程序设计894.1 数据类型和运算符894.1.1 数据类型894.1.2 运算符914.1.3 表达式924.2 常用的伪指令934.2.1 符号定义伪指令934.2.2 数据定义伪指令954.2.3 段定义类伪指令974.3 汇编语言程序设计1004.3.1 程序结构概述1004.3.2 顺序结构1024.3.3 分支结构1044.3.4 循环结构1074.4 子程序与宏1104.4.1 子程序1104.4.2 宏的定义和引用1134.4.3 宏与子程序的区别1164.5 DOS和BIOS功能调用1164.5.1 DOS功能调用1164.5.2 BIOS功能调用1184.6 DEBUG调试器和MASM宏汇编工具简介1194.6.1 调试器DEBUG1194.6.2 宏汇编MASM系统1224.7 Win32汇编简介124本章小结128思考题与练习题128第5章 存储器技术1305.1 存储器概述1305.1.1 微机的存储器系统1305.1.2 存储器的分类1325.1.3 存储器的性能指标1335.2 随机存储器1345.2.1 静态随机存储器1345.2.2 动态随机存储器1355.2.3 高速缓冲存储器1375.2.4 内存条1385.3 只读存储器ROM1395.3.1 掩模式ROM1395.3.2 可编程只读存储器PROM1405.3.3 可擦除可编程只读存储器EPROM1405.3.4 电可擦除可编程只读存储器EEPROM1405.3.5 闪速存储器FLASH141本章小结142思考题与练习题143第6章 接口概念和总线技术1446.1 接口的基本概念1446.1.1 接口概念1446.1.2 接口的基本功能1446.1.3 接口的基本结构1456.1.4 端口地址译码及片选信号的产生1466.2 与接口传输数据的方式1476.2.1 程序控制方式1476.2.2 中断控制方式1486.2.3 DMA方式1496.3 微机总线1506.3.1 总线概述1506.3.2 PC总线1536.3.3 ISA总线1536.3.4 PCI总线1546.3.5 PCIE总线156本章小结156思考题与练习题156第7章 中断技术1587.1 中断基本概念1587.1.1 中断和断点1587.1.2 中断源和中断类型码1587.1.3 中断优先级和中断嵌套1587.1.4 中断服务程序和中断向量1587.2 微机中断系统1597.2.1 微机中断系统结构1597.2.2 微机中断分类1617.2.3 微机中断源1637.3 微机中断处理1667.3.1 微机中断过程1667.3.2 中断服务程序的调用过程1677.4 可编程中断控制器8259A1707.4.1 8259A的引脚信号1707.4.2 8259A的内部结构与工作原理1717.4.3 8259A的中断管理方式1727.4.4 8259A的寄存器及初始化1757.4.5 8259A的级联1817.5 中断应用举例1827.5.1 指令中断应用1827.5.2 8259A在微机中的应用1837.5.3 外中断应用186本章小结188思考题与练习题188第8章 DMA技术1908.1 8237A的组成和工作原理1908.1.1 8237A的主要特点1908.1.2 8237A的引脚信号1908.1.3 8237A的结构1918.1.4 8237A的工作周期1928.2 8237A的工作方式和寄存器1938.2.1 8237A的工作方式1938.2.2 8237A的寄存器1948.3 8237A在PC中的应用1988.3.1 8237A的初始化1988.3.2 8237A应用实例198本章小结200思考题与练习题200第9章 定时/计数技术2029.1 定时器概述2029.1.1 定时与计数2029.1.2 定时方法2039.2 8254引脚信号与结构2049.2.1 8254的引脚信号2049.2.2 8254的内部结构2059.3 8254的控制字与工作方式2079.3.1 8254的控制字2079.3.2 8254的工作方式2109.4 8254应用举例2169.4.1 利用8254产生方波2169.4.2 8254在微机中的应用216本章小结219思考题与练习题219第10章 并行接口技术22010.1 8255A的引脚信号与结构22010.1.1 8255A的引脚信号22010.1.2 8255A的内部结构22110.2 8255A的控制字22210.2.1 工作方式控制字22210.2.2 端口C置1/清0控制字22210.3 8255A的工作方式22310.3.1 方式022310.3.2 方式122310.3.3 方式222510.4 8255A应用举例22610.4.1 8255A作为打印机接口22610.4.2 8255A控制LED显示流水灯22710.4.3 8255A控制点阵显示屏227本章小结229思考题与练习题229第11章 串行接口技术23111.1 串行通信概述23111.1.1 串行通信的基本概念23111.1.2 串行通信基本方式23511.1.3 RS232串行通信标准23611.1.4 其他串行通信标准24011.2 串行接口芯片1655024411.2.1 16550的引脚信号24411.2.2 16550的内部结构与工作原理24611.2.3 16550寄存器及其初始化编程24911.3 串行接口应用举例25411.3.1 BIOS通信功能介绍25411.3.2 双微机串行通信25611.3.3 Windows下串行口编程应用258本章小结261思考题与练习题262第12章 模拟接口技术26312.1 DA转换器简介26312.1.1 DA转换器的工作原理26312.1.2 DA转换器的主要参数26512.2 DA转换器及其接口26612.2.1 8位DA转换器DAC083226612.2.2 12位DA转换器DAC761327012.3 AD转换器的工作原理27312.3.1 AD转换器的工作原理27312.3.2 AD转换器的主要参数27412.4 AD转换器及其接口27512.4.1 8位AD转换器ADC080927512.4.2 12位多通道串行接口AD转换器TLC2543281本章小结286思考题与练习题286第13章 人机交互接口技术28813.1 键盘及其接口28813.1.1 键盘的分类和特点28813.1.2 PC键盘接口28913.1.3 简单键盘接口29013.2 显示器及其接口29413.2.1 液晶显示器及其接口29413.2.2 数码管显示器及其接口29613.3 打印机及其接口29913.3.1 常见的打印机工作原理29913.3.2 打印机接口结构30013.3.3 Windows下打印机口的编程应用30213.4 微机其他外设及接口30813.4.1 鼠标及其接口30813.4.2 扫描仪及其接口309本章小结310思考题与练习题311第14章 微机接口技术应用31214.1 ISA多功能接口卡及其应用31214.1.1 AC1059E的性能特点31214.1.2 AC1059E的端口地址与操作31414.1.3 Windows下的端口操作函数31614.1.4 AC1059E接口卡应用编程31714.2 PCI多功能接口卡简介32714.2.1 AC6610P的性能特点32714.2.2 AC6610P的操作函数32814.3 多功能接口卡应用实例33014.3.1 控制系统描述33014.3.2 系统总体设计33114.3.3 主窗体部分程序设计33214.3.4 参数设置窗体部分程序设计341本章小结343思考题与练习题343附录344附录AASCII码表344附录B80x86指令表345附录C汇编伪指令表349附录DBIOS中断功能调用表350附录EDOS中断功能调用表352附录FDEBUG命令表353参考文献355

章节摘录

版权页：插图：由此可得到结论：分支转移指令的转移目标地址是可以预测的，预测的依据是前一次的转移目标地址，即所谓历史状态，预测的准确率尽管不是100％，但是可以很高，有时甚至非常高。BTB正是基于上述结论对转移指令进行分支预测的，含有一个1KB容量的Cache，其中可以容纳256条转移指令的目标地址和历史状态。历史状态用两位二进制数表示4种可能情况，即必定转移、可能转移、可能不转移和必定不转移。在程序运行中，BTB采用动态预测方法，当一条指令造成分支时，BTB检测这条指令以前的执行状态，并用此状态信息预测当前的分支目标地址，然后预取此处的指令。当BTB判断正确时，分支程序会如同分支未发生一样，维持流水线的照常运行，当BTB判断错误时，则修改历史记录并重新取指令、译码……即重新建立流水线。但总体来说，有了BTB，明显提高了效率。这样，如果预测是正确的，则流水线会不停地运行；如果预测不正确，例如，产生转移但BTB没有预测到，或者BTB预测将产生转移而实际上并不转移，还有虽然预测到分支转移，但预测的目标地址不对，那么CPU均会清除流水线中的内容，重新建立流水线中的指令序列，此时需要4个时钟周期。

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《微机原理与接口技术》是普通高等教育“十二五”电气信息类规划教材。