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第1章 计算机硬件基础 1

1.1 计算机硬件的发展概况 1

1.1.1 微型计算机的发展历史 1

1.1.2 微型计算机的分类 4

1.1.3 微型计算机的应用 5

1.1.4 嵌入式系统 6

1.2 微型计算机运算基础 7

1.2.1 计算机中数值数据的表示 7

1.2.2 计算机中非数值数据的表示 13

1.2.3 计算机的运算 14

1.3 微型计算机系统 18

1.3.1 微型计算机系统的组成 18

1.3.2 微型计算机的硬件基本结构及功能 18

1.3.3 微型计算机的软件系统 25

1.3.4 微型计算机系统的性能指标 26

1.4 微型计算机基本工作原理 27

1.4.1 指令与程序的概念 27

1.4.2 指令类别 28

1.4.3 指令与程序的执行 28

1.4.4 程序的执行过程 29

习题1 31

第2章 微处理器 34

2.1 8086/8088微处理器 34

2.1.1 8086/8088微处理器的内部结构 34

2.1.2 8086/8088的内部寄存器 37

2.2 8086/8088微处理器子系统 45

2.2.1 8086/8088微处理器的引脚及功能 45

2.2.2 最小模式下的8086/8088微处理器子系统 49

2.2.3 最大模式下的8086/8088微处理器子系统 52

2.3 8086/8088微处理器的工作时序 53

2.3.1 时钟周期、指令周期和总线周期 53

2.3.2 最小模式下的总线读写周期 54

2.3.3 最大模式下的总线读写周期 56

2.3.4 总线等待（WAIT）状态 58

2.3.5 总线空闲状态 58

2.4 80X86微处理器 59

2.4.1 80286微处理器 59

2.4.2 80386微处理器 59

2.4.3 80486微处理器 77

2.5 Pentium微处理器 80

2.5.1 Pentium微处理器的特点 80

2.5.2 Pentium微处理器的内部结构 81

2.5.3 Pentium微处理器的寄存器组织 82

2.5.4 Pentium的超标量流水线 83

2.6 从PentiumPro至Pentium 4微处理器的特点 87

2.6.1 Pentium Pro微处理器 87

2.6.2 Pentium Ⅱ微处理器 88

2.6.3 Pentium Ⅲ微处理器 89

2.6.4 Pentium 4微处理器 90

习题2 91

第3章 寻址方式与指令系统 94

3.1 基本概念 94

3.2 操作数的寻址方式 95

3.2.1 操作数的寻址方式 96

3.2.2 转移地址寻址 101

3.3 8086/8088指令系统 101

3.3.1 数据传送指令 102

3.3.2 算术运算类指令 107

3.3.3 逻辑运算与移位指令 114

3.3.4 字符串处理类指令 119

3.3.5 程序控制指令 123

3.3.6 CPU控制指令 131

3.4 80X86/Pentium指令系统 133

3.4.1 80286增强与增加的指令 133

3.4.2 80386、80486增强与增加的指令 136

3.4.3 Pentium系列处理器增加的指令 140

习题3 142

第4章 汇编语言程序设计 148

4.1 汇编语言程序的基本语法 148

4.1.1 汇编语言程序的分段结构 148

4.1.2 汇编语言语句的类型与格式 150

4.1.3 汇编语言中的基本对象 152

4.2 伪指令语句 159

4.2.1 方式选择伪指令 159

4.2.2 段定义伪指令 160

4.2.3 数据定义伪指令 165

4.2.4 过程与宏定义伪指令 168

4.2.5 结构定义伪指令 171

4.2.6 列表伪指令语句 172

4.2.7 模块定义伪指令 173

4.3 汇编语言程序设计的上机过程 174

4.3.1 汇编语言程序的开发过程 174

4.3.2 汇编语言与PC-DOS的接口 176

4.4 汇编语言程序设计的基本方法 177

4.4.1 编写汇编程序基本问题 177

4.4.2 顺序结构程序设计 178

4.4.3 分支结构程序设计 180

4.4.4 循环结构程序设计 184

4.5 子程序结构设计 187

4.5.1 子程序设计方法 187

4.5.2 DOS系统功能调用 193

4.6 程序设计举例 196

4.6.1 码制转换 196

4.6.2 算术运算 198

4.6.3 表的处理 201

4.7 80X86汇编语言程序设计 203

4.7.1 概述 203

4.7.2 源程序的基本格式 204

4.7.3 程序设计举例 205

习题4 206

第5章 存储器系统 210

5.1 存储器概述 210

5.1.1 存储器的分类 210

5.1.2 现代微机系统的存储器体系结构 211

5.2 半导体存储器 213

5.2.1 半导体存储器的分类 213

5.2.2 半导体存储器的主要性能指标 214

5.2.3 半导体存储芯片的结构 215

5.3 随机存取存储器（RAM） 216

5.3.1 静态RAM（SRAM） 216

5.3.2 动态RAM（DRAM） 221

5.3.3 PC机内存条 223

5.4 只读存储器（ROM） 226

5.4.1 掩膜只读存储器ROM 226

5.4.2 可编程只读存储器PROM 226

5.4.3 光可擦除可编程只读存储器EPROM 227

5.4.4 电可擦除可编程只读存储器EEPROM（E2PROM） 229

5.4.5 闪速存储器（Flash Memory） 230

5.5 半导体存储器与CPU的接口 233

5.5.1 存储器与CPU接口的一般问题 233

5.5.2 存储器容量的扩展 235

5.5.3 8086/8088CPU与存储器连接 238

5.5.4 存储器扩展与连接设计举例 240

5.6 高速缓冲存储器Cache 246

5.6.1 Cache存储器结构与原理 246

5.6.2 Cache的地址映射方式 248

5.6.3 替换算法 249

5.6.4 Cache的读／写过程 250

5.6.5 多层次Cache存储器 251

习题5 252

第6章 基本输入／输出接口技术 255

6.1 I/O接口概述 255

6.1.1 I/O信息的种类 255

6.1.2 I/O接口的功能 256

6.1.3 I/O接口的基本结构 257

6.1.4 I/O端口的编址方式 257

6.2 简单的I/O接口 258

6.3 输入／输出传送控制方式 261

6.3.1 程序控制方式 261

6.3.2 中断传送方式 265

6.3.3 直接存储器存取（DMA）传送方式 265

习题6 267

第7章 中断技术 268

7.1 中断技术概述 268

7.1.1 中断的概念 268

7.1.2 中断源与中断分类 269

7.1.3 中断系统的功能 271

7.1.4 中断处理过程 272

7.1.5 中断优先级的排队 275

7.2 8086中断系统 277

7.2.1 8086的中断分类 278

7.2.2 中断向量表 280

7.2.3 中断的响应过程 281

7.3 Pentium处理器的中断机制 283

7.3.1 实地址方式下的中断机制 283

7.3.2 保护虚地址方式下的中断机制 283

7.3.3 中断向量号分配 285

7.3.4 中断／异常的检测、响应、处理过程 286

7.4 8259A可编程中断控制器 287

7.4.1 功能概述 287

7.4.2 8259A内部结构与外部引脚 287

7.4.3 内部端口寻址与读／写控制 289

7.4.4 8259A的中断工作过程 290

7.4.5 命令字格式与应用编程 291

7.5 中断程序设计 305

7.5.1 中断程序设计方法 305

7.5.2 中断程序设计举例 307

习题7 311

第8章 可编程接口芯片及其应用 313

8.1 概述 313

8.2 定时计数控制接口 313

8.2.1 8253定时／计数器 314

8.2.2 8254定时器／计数器 323

8.3 可编程并行接口 324

8.3.1 8255A可编程并行接口芯片 324

8.3.2 并行打印机接口 332

8.3.3 键盘接口 336

8.3.4 LED数码显示接口 340

8.4 串行通信和串行接口 343

8.4.1 串行通信的基本概念 343

8.4.2 可编程串行通信接口芯片825 1A 349

8.4.3 8251A的编程及应用 355

8.5 模拟I/O接口 358

8.5.1 概述 358

8.5.2 D/A转换器及其与CPU的接口 359

8.5.3 A/D转换器及其与CPU的接口 367

习题8 381

第9章 微机总线与微机体系结构 383

9.1 总线概述 383

9.1.1 总线基本概念和分类 383

9.1.2 总线基本功能 384

9.1.3 总线标准 385

9.1.4 总线数据传输 385

9.1.5 总线裁决方式 386

9.1.6 局部总线技术 388

9.1.7 PC系列机中系统总线的发展简介 388

9.2 ISA总线 389

9.2.1 ISA总线结构及特点 389

9.2.2 PC总线引脚定义 389

9.2.3 ISA总线引脚定义 391

9.3 PCI总线 391

9.3.1 PCI的提出 391

9.3.2 PCI系统的一般概念 392

9.3.3 PCI总线的特点 393

9.3.4 PCI总线结构与引脚定义 394

9.3.5 PCI总线的应用 396

9.4 USB通用串行总线 397

9.4.1 USB概述 397

9.4.2 USB的特点 397

9.4.3 USB总线结构 398

9.4.3 USB总线体系结构 400

9.4.4 USB的软件结构 401

9.4.5 USB的数据传输 402

9.5 IEEE 1394高速串行总线 402

9.5.1 IEEE 1394的主要性能特点 403

9.5.2 IEEE 1394系统结构及工作原理 403

9.5.3 IEEE 1394传输方式与工作过程 404

9.5.4 IEEE 1394与USB的比较 404

9.5.5 IEEE1 394接口的应用 405

9.6 AGP总线 406

9.6.1 AGP系统结构 407

9.6.2 AGP的特点 407

9.6.3 AGP的工作方式 408

9.7 CAN总线 408

9.7.1 CAN总线概述 409

9.7.2 CAN总线的发展 409

9.7.3 CAN总线的应用 410

9.8 微型计算机体系结构 411

9.8.1 基于8088—PC总线的微机结构 411

9.8.2 基于80286—ISA总线的微机结构 413

9.8.3 基于80386/80486—ISA总线的微机结构 414

9.8.4 基于80486—EISA总线的微机体系结构 415

9.8.5 基于Pentium—ISA/PCI总线，南北桥结构的微机体系结构 416

9.8.6 基于Pentium ll—ISA/PCI/AGP总线，南北桥结构的微型机体系结构 417

9.8.7 基于Pentium Ⅲ—中心结构的微型机体系结构 418

9.8.8 基于Pentium 4—中心结构的微型机体系结构 420

习题9 421

第10章 嵌入式系统 422

10.1 嵌入式系统概述 422

10.1.1 嵌入式系统的概念 422

10.1.2 嵌入式系统的历史与现状 422

10.1.3 嵌入式系统的体系结构及特点 423

10.1.4 嵌入式系统的特点 426

10.1.5 嵌入式系统的应用领域和发展方向 426

10.2 嵌入式硬件系统 428

10.2.1 硬件基本组成 428

10.2.2 嵌入式微处理器简介 429

10.3 嵌入式软件系统 437

10.3.1 嵌入式软件系统概述 437

10.3.2 嵌入式操作系统 440

10.4 嵌入式应用系统开发 446

10.4.1 嵌入式系统开发流程 446

10.4.2 交叉编译与链接 447

10.4.3 远程调试 448

10.4.4 测试与优化 448

习题10 449

附录1 8086/8088指令系统 450

附录2 系统中断 465

参考文献 479