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本书以Intel 80x86微处理器为背景，从应用角度系统介绍16/32位微机的系统结构、微处理器、存储器、中断系统、输入/输出接口、控制器接口、数/模和模/数转换接口、总线接口的工作原理及其应用技术。全书共11 章。本书首先介绍微机的基本组成，软件、硬件技术基础，然后分别阐述微机系统的微处理器、汇编语言程序设计、存储器、中断系统、专用控制器、并行/串行通信、数/模和模/数转换器、总线接口的组成、工作原理和应用技术，并对微机系统常用的可编程接口给出应用实例分析。本书还给出7个通用接口应用实验示例，供微机课程教学实验选用。

第1章  微型计算机概述	1
1.1  微型计算机	1
1.1.1  微处理器、微型计算机和微型计算机系统	1
1.1.2  微型计算机性能指标	1
1.1.3  微型计算机的组成	3
1.1.4  微机的分类及其应用	4
1.2  微机的软/硬件基础	5
1.2.1  微机中的数和运算	5
1.2.2  微机的总线结构	10
1.2.3  微机的技术特点	11
1.2.4  微机中常用的数字部件	12
习题1	15
第2章 80x86微处理器及其系统结构	16
2.1  8086/8088微处理器	16
2.1.1  8086/8088微处理器结构	16
2.1.2  8086/8088的总线周期	18
2.1.3  8086/8088的引脚特性	19
2.2  8086/8088的系统组成	21
2.2.1  8086/8088系统结构	21
2.2.2  8086/8088最小模式系统组成	21
2.2.3  8086/8088最大模式系统组成	21
2.3  现代微处理器系统	23
2.3.1  80x86高档微处理器	23
2.3.2  32位微处理器的寄存器	25
2.3.3  32位微处理器的工作方式	26
2.3.4  现代微机的系统结构	26
习题2	29
第3章  汇编语言程序设计	30
3.1  汇编语言的指令系统	30
3.1.1  指令和指令系统	30
3.1.2  8086/8088指令语句	31
3.1.3  8086/8088指令系统	33
3.2  汇编语言程序	41
3.2.1  汇编语言语句格式	41
3.2.2  汇编指示性（伪）指令	43
3.2.3  汇编过程	45
3.3  汇编语言程序设计	46
3.3.1  顺序程序设计	46
3.3.2  分支程序设计	47
3.3.3  循环程序设计	51
3.3.4  子程序设计和系统调用	55
习题3	61
第4章  微机存储器	63
4.1  半导体存储器	63
4.1.1  半导体存储器的性能指标	63
4.1.2  半导体存储器的分类及其特点	64
4.1.3  存储器芯片的基本组成	65
4.2  存储器与系统的连接	67
4.2.1  数据线、地址线和读/写线的连接	67
4.2.2  存储器容量的扩充	68
4.2.3  片选信号的产生	69
4.2.4  微机内存储器组织	70
4.3  现代存储器体系结构	72
4.3.1  并行主存储器结构	72
4.3.2  高速缓冲存储器	73
4.3.3  虚拟存储器	74
习题4	75
第5章  微机接口概述	76
5.1  微机接口	76
5.1.1  微机接口与接口技术	76
5.1.2  接口的分类	76
5.1.3  接口的功能	78
5.2  I/O接口的基本结构	79
5.2.1  接口与外设之间的信息	79
5.2.2  I/O接口的基本组成	80
5.3  接口数据传送的控制方式	81
5.3.1  程序方式	82
5.3.2  中断方式	84
5.3.3  直接存储器存取（DMA）方式	85
习题5	87
第6章  微机中断系统	88
6.1  中断和中断系统	88
6.1.1  中断系统功能	88
6.1.2  中断处理过程	89
6.1.3  中断判优（排队）逻辑	90
6.2  8086/8088中断结构	92
6.2.1  向量中断	92
6.2.2  8086/8088中断分类	94
6.2.3  8086/8088中断管理过程	96
6.3  现代微机的中断技术	97
6.3.1  保护方式的中断	97
6.3.2  I/O控制中心（ICH）的中断	98
6.3.3  APIC中断	99
习题6	99
第7章  控制器接口	100
7.1  中断控制器8259A	100
7.1.1  8259A的功能和内部结构	100
7.1.2  8259A的中断管理方式	102
7.1.3  8259A的编程设置	104
7.2  DMA控制器8237A	109
7.2.1  8237A的特性和内部结构	109
7.2.2  8237A的工作方式	112
7.2.3  8237A的编程设置	113
7.2.4  8237A的应用例	117
7.3  定时/计数器8253	118
7.3.1  定时/计数器工作原理	118
7.3.2  8253的功能和内部结构	119
7.3.3  8253的工作方式	121
7.3.4  8253的应用例	124
习题7	126
第8章  并行/串行通信接口	127
8.1  可编程并行I/O接口8255A	127
8.1.1  8255A的内部结构	128
8.1.2  8255A的工作方式	129
8.1.3  8255A的编程设置	131
8.1.4  8255A的应用例	133


8.2  串行通信和串行I/O接口	135
8.2.1  串行通信方式	135
8.2.2  串行通信规程	136
8.2.3  串行I/O接口的基本结构	138
8.3  可编程串行I/O接口8251A	138
8.3.1  8251A的功能和内部结构	139
8.3.2  8251A的工作过程	141
8.3.3  8251A的编程设置	141
8.3.4  8251A的应用例	143
习题8	145
第9章  数/模、模/数转换接口	147
9.1  数/模（D/A）转换	147
9.1.1  D/A转换原理	147
9.1.2  D/A转换器性能参数	149
9.1.3  DAC0832及其接口电路	150
9.2  模/数（A/D）转换	154
9.2.1  A/D转换过程	154
9.2.2  A/D转换方法	154
9.2.3  A/D转换器性能参数	156
9.2.4  ADC0809及其接口电路	157
9.3  数/模、模/数通道设计	159
9.3.1  多路模拟开关	160
9.3.2  采样/保持器	160
9.3.3  A/D、D/A通道的结构形式	161
9.3.4  A/D、D/A通道的应用例	162
习题9	164
第10章  微机总线接口	165
10.1  总线技术	165
10.1.1  总线和总线结构	165
10.1.2  总线类型和总线标准	166
10.1.3  总线技术	167
10.2  系统总线	170
10.2.1  PC/XT总线	170
10.2.2  ISA和EISA总线	172
10.2.3  高速局部总线	174
10.3  常用的串行总线	176
10.3.1  EIA-RS-232总线	176
10.3.2  USB总线	177
习题10	178
第11章  微机接口应用实验	179
11.1  微机实验系统	179
11.1.1  实验系统（台）的组成	179
11.1.2  TDN 86/51教学实验系统	180
11.1.3  微机实验的操作	183
11.2  微机接口实验	185
11.2.1  8259A中断控制器实验	185
11.2.2  8237A DMA控制器实验	187
11.2.3  8253定时/计数器实验	188
11.2.4  8255A并行接口实验	190
11.2.5  8251A串行接口实验	191
11.2.6  DAC0832和ADC0809实验	193
11.2.7  时间数码显示系统实验	195
部分习题参考答案	198
附录A  8086/8088指令系统表	214
附录B  BIOS中断调用表	220
附录C  DOS功能调用（INT 21H）表	223
参考文献	227

前    言
    本书曾被教育部先后列入普通高等教育“十五”和“十一五”国家级规划教材。
    “微机原理与接口技术”是计算机科学与技术专业学生必修的一门专业课程，也是与计算机相关工程类各专业学生在计算机应用方面的一门重要选修课程。本书适用面广，可作为高等学校计算机专业、通信工程专业和工科类其他各专业“微机原理与接口技术”课程的教材，也可作为计算机（偏硬件技术）等级考试的培训教材，还可供从事微机系统设计和应用的技术人员自学和参考。
    这是一本内容充实，综合性和应用性强，编写很有特色的教材。编者结合长期教学实践，注重基础性、系统性、实用性和新颖性，并通过大量的应用实例分析，力求深入浅出地阐述微机系统和接口的工作原理、使用方法。本书还介绍了接口软、硬件技术结合应用的新技术。
    “微机原理与接口技术”是一门实践性很强的课程。本书根据对学生的培养目标要求，侧重于培养学生在微机系统和接口的分析、设计及开发应用等方面的能力。要求加强习题练习、实验环节和课程综合设计项目的实践教学，使学生具有一定的微机系统分析、设计能力和较强的接口技术应用能力。
    本书既是计算机专业先修基础课程——“计算机组成原理”、“汇编语言程序设计”等课程的综合应用，又可以作为计算机专业后续课程——“计算机通信”、“计算机网络”等课程的技术基础，因此，它具有较强的实用性。
    本书教学参考课时数为80～90学时。
    本书共11章。第1章介绍微机的软件、硬件技术基础，微机系统组成和结构特点，以及
微机应用技术要点；第2 章介绍Intel 80x86 微处理器为背景的微机系统结构；第3 章介绍8086/8088汇编语言程序设计；第4章介绍半导体存储器组织和现代微机存储器体系结构；第5章介绍微机接口技术的基本要点，包括接口的功能和分类、I/O接口的组成、接口数据传输的控制方式等；第6 章介绍微机的中断系统、中断管理和现代微机的中断技术；第7 章介绍专用控制器——中断控制器，DMA 控制器，定时/计数器的组成原理和应用；第8 章介绍并行通信和串行通信的接口应用技术；第9 章介绍数/模和模/数转换接口应用技术；第10 章介绍当今流行的微机系统总线接口；第11章介绍微机接口实验，给出7个通用的接口应用实验示例，供微机课程教学实验选用。
    本书还给出了习题1~习题9中部分应用性习题的参考答案。
    本书由李芷主编，杨文显、卜艳萍、万春晖副主编。第1、2、3、5、6、7、9、10、11
章由李芷编写；第4 章由李芷和卜艳萍编写；第8 章由杨文显编写；附录由李芷整理。其他参编人员有陈晔、齐宁超、吴奕斐、刘剑、夏辉、吴强、张永建、高晶、刘珍、王辉。全书由袁晓宁审校。
    由于编者水平有限，书中难免有疏漏和不当之处，敬请广大读者不吝指正。
                                                                      编 者

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微机原理与接口技术（第4版）