微机原理与接口技术

出版时间：2012-7  出版社：王克义 清华大学出版社 (2012-07出版)  作者：王克义  页数：443  
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内容概要

　　《21世纪大学本科计算机专业系列教材：微机原理与接口技术》全面而义系统地介绍了现代微型计算机的基本组成结构、工作原理和典型接口技术，主要内容包括数据在计算机中的表示形式、计算机／微型计算机的组成与结构、微处理器结构、指令系统与汇编语言程序设计、存储器及其接口、输入输出及DMA技术、中断系统、串并行通信及其接口电路、模拟接口、总线技术、80x86/Pentium保护模式的概念与技术、高性能微处理器的先进技术与典型结构等。　　《21世纪大学本科计算机专业系列教材：微机原理与接口技术》内容精练，层次清楚，实用性强；在注重讲解基本概念的同时，也十分注意反映微型计算机发展中的新知识、新技术。《21世纪大学本科计算机专业系列教材：微机原理与接口技术》既可作为普通高等院校理工科各专业计算机基础课程教材，也可作为自学考试和成人教育以及各类职业学校的教材。

作者简介

王克义，1970年本科毕业予北京大学。毕业后留校任教至今。现为北京大学信息科学技术学院教授，博士生导师。长期从事计算机专业的教学与科研工作。曾于1992-1993年在美国乔治·华盛顿大学计算机科学与电子工程系进修(访问学者)；参加多项国家重点科技攻关项目。荣获北京大学科学研究成果奖、国家教育部科技进步奖等奖项。    作者热爱并长期担任第一线教学工作，“敬业、认真”是同学和老师们对他教学工作的基本评价。认真、严谨的教学态度和良好的教学效果深受学生的欢迎和好评，先后被授予“北京市优秀教师”、“北京大学优秀教师”、“北京大学十佳教师”等荣誉称号。    作者负责完成的主干基础课建设项目获北京大学教学成果一等奖。承担的《微机原理与接口技术教程》教材建设项目为北京高等教育精品教材立项项目，所编著的教材《微型计算机基本原理与应用》获国家教育部科技进步三等奖。目前正在进行两项“十一五”国家级规划教材建设项目。    作者曾任中国计算机学会体系结构专委会委员，现担任北京大学信息科学技术学院教学指导委员会委员、北京市高等教育自学考试委员会委员职务。    除教学和研究生指导工作外，作者致力于计算机体系结构及网络协议的研究工作。尤其关注高性能微处理器结构的研究。    主要著作有：《数字逻辑》、《个人电脑的接口技术与外围设备》、《电子技术与数字电路》、《微型计算机基本原理与应用》、《80x86/Pentium处理器硬件、软件及接口技术教程》、《微机原理与接口技术教程》等。

书籍目录

第1章 数在计算机中的表示形式 1.1 机器数与真值 1.2 常见的机器数表示形式 1.2.1 原码 1.2.2 补码 1.2.3 反码 1.2.4 原码、补码和反码之间的转换 1.2.5 移码表示法 1.2.64种机器数表示形式的比较和小结 1.3 数的定点表示与浮点表示 1.3.1 定点表示法 1.3.2 浮点表示法 1.4 二—十进制编码 1.4.1 二—十进制编码特点 1.4.28421码 1.5 二进制信息的计量单位 习题1 第2章 计算机的基本结构与工作过程 2.1 计算机的基本结构 2.1.1 冯•诺依曼计算机基本结构 2.1.2 计算机的基本组成框图及功能部件简介 2.2 计算机的工作流程 2.2.1 指令与程序 2.2.2 计算机的基本工作流程 2.3 计算机系统的组成 2.3.1 硬件与软件 2.3.2 计算机系统的基本组成 2.4 微型计算机的产生和发展 2.4.1 世界上第一个微处理器和微型计算机的诞生 2.4.2 微型计算机的发展阶段 2.5 微型计算机的分类及主要技术指标 2.5.1 微型计算机的分类 2.5.2 微型计算机的主要技术指标 2.6 微型计算机的基本结构及系统组成 2.6.1 微型计算机基本结构 2.6.2 微型计算机的系统组成 习题2 第3章 微处理器的编程结构 3.1 微处理器的工作模式 3.1.1 实模式 3.1.2 保护模式 3.1.3 虚拟8086模式 3.2 微处理器的编程结构 3.2.1 程序可见寄存器 3.2.280×86／Pentium处理器的寄存器模型 3.3 实模式下的存储器寻址 3.3.1 实模式下的存储器地址空间 3.3.2 存储器分段技术 3.3.3 实模式下的存储器寻址 3.3.4 堆栈 3.4 实模式I／O地址空间 习题3 第4章 寻址方式与指令系统 4.1 寻址方式 4.1.1 数据寻址方式 4.1.2 转移地址寻址方式 4.2 指令编码 4.2.1 指令编码格式 4.2.2 指令编码举例 4.38086指令系统 4.3.1 数据传送指令 4.3.2 算术运算指令 4.3.3 逻辑运算与移位指令 4.3.4 串操作指令 4.3.5 转移指令 4.3.6 处理器控制指令 4.4 80286～Pentium指令系统 习题4 第5章 汇编语言的基本语法 5.1 汇编语言的特点 5.2 汇编语言程序结构和基本语法 5.2.1 示例程序 5.2.2 基本概念 5.2.3 指令语句 5.2.4 伪指令语句 5.2.5 结构与记录 5.2.6 宏指令 5.2.7 简化段定义 5.3 ROM BIOS中断调用和DOS系统功能调用 5.3.1 ROM BIOS中断调用 5.3.2 DOS系统功能调用 5.4 汇编语言程序的上机过程 5.4.1 .exe文件的上机过程 5.4.2 .com文件及其上机过程 习题5 第6章 汇编语言程序设计及应用 6.1 汇编语言程序设计的基本方法 6.1.1 程序设计的基本步骤 6.1.2 程序的基本结构形式 6.1.3 子程序设计 6.2 汇编语言的编程应用 6.2.1 I／O与通信 6.2.2 声音与时钟 6.2.3 乐曲程序 6.2.4 键盘I／O 6.2.5 鼠标器编程 6.2.6 图形显示 6.3 Windows汇编语言程序设计简介 6.3.1 Windows API函数 6.3.2 动态链接库 6.3.3 指令集选择 6.3.4 工作模式选择 6.3.5 函数的原型定义 6.3.6 Windows应用程序的基本结构框架 6.3.7 Win32汇编语言应用程序实例 6.3.8 MASM 32汇编与连接命令 6.4 高级汇编语言技术 6.4.1 条件汇编 6.4.2 库的使用 6.4.3 汇编语言与高级语言的混合编程 习题6 第7章 微处理器的内部结构及外部功能特性 7.1 微处理器的内部结构 7.1.1 总线接口单元BIU 7.1.2 指令Cache与数据Cache 7.1.3 超标量流水线结构 7.1.4 动态转移预测及转移目标缓冲器BTB 7.1.5 指令预取器和预取缓冲器 7.1.6 指令译码器 7.1.7 执行单元EU 7.1.8 浮点处理单元FPU 7.1.9 控制单元CU 7.2 微处理器的外部功能特性 7.2.1 微处理器的外部引脚信号 7.2.2 微处理器的总线时序 习题7 第8章 I／O接口与DMA技术 8.1 I／O接口概述 8.1.1 I／O接口的基本功能 8.1.2 I／O接口的基本结构 8.1.3 I／O端口的编址方式 8.1.4 I／O接口的地址分配 8.1.5 I／O接口的地址译码及片选信号的产生 8.1.6 I／O指令 8.2 I／O控制方式 8.2.1 程序控制方式 8.2.2 中断控制方式 8.2.3 DMA方式 8.3 DMA接口技术 8.3.1 DMA控制器的基本功能 8.3.2 DMA控制器的一般结构 8.3.3 DMA控制器的工作方式 8.3.4 DMA工作过程 8.3.5 可编程DMA控制器8237 习题8 …… 第9章 中断系统 第10章 并行通信及其接口电路 第11章 串行通信及其接口电路 第12章 计数／定时技术 第13章 存储器及其接口 第14章 模拟接口 第15章 总线技术 第16章 80×86／Pentium保护模式的概念与技术 第17章 高性能微处理器的先进技术及典型结构 附录A 8086／8088指令编码格式 附录B DOS功能调用（INT 21H） 附录C BIOS中断调用 附录D 调试程序DEBUG的使用 部分习题参考答案 参考文献

章节摘录

版权页：   插图：   最后，RESET输入用来对80386 DX进行硬件复位。例如，利用这个输入可以使微型计算机在加电时被复位。RESET信号跳变到逻辑1，将初始化微处理器的内部寄存器。当它返回到逻辑0时，程序控制被转移到系统复位服务程序的入口处。该服务程序用来初始化其余的系统资源，如I／O端口、中断标志及数据存储器等。执行80386 DX的诊断程序也是复位过程的一部分。它可以确保微型计算机系统的有序启动。 4.DMA接口信号 由图7.6可见，80386 DX的DMA（Direct Memory Access，直接存储器访问）接口只通过两个信号实现：总线保持请求（HOLD）和总线保持响应（HLDA）。 当一个外部电路（如DMA控制器）希望掌握总线控制权时，它就通过将HOLD输入信号变为逻辑1来通知当前的总线主80386 DX。80386 DX如果同意放弃总线控制权（未在执行带LOCK前缀的指令），就在执行完当前总线周期后，使相关的总线输出信号全部变为高阻态（第三态），并通过将HLDA输出信号变到逻辑1电平来通知外部电路它已交出了总线控制权。这样就完成了“总线保持请求”和“总线保持响应”的握手过程。80386 DX维持这种状态直至“总线保持请求”信号撤销（变为逻辑0），随之80386 DX将“总线保持响应”信号也变为逻辑0，并重新收回总线控制权。 5.协处理器接口信号 在图7.6中可以看到，在80386 DX微处理器上提供了协处理器接口信号，以实现与80387 DX数值协处理器的接口。80387 DX不能独立地形成经数据总线的数据传送。每当80387 DX需要从存储器读或写操作数时，它必须通知80386 DX来启动这个数据传送过程。这是通过将80386 DX的“协处理器请求”（PEREQ）输入信号变为逻辑1来实现的。

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《21世纪大学本科计算机专业系列教材:微机原理与接口技术》由王克义编著，属于21世纪大学本科计算机专业系列教材。根据教育部“高等学校计算机科学与技术专业规范”组织编写，与美国ACM和IEEE CS Computing Curricula最新进展同步，是北京市精品课程教材之一。