微型計算機原理與接口技術（第2版）(2015年清華大學出版社出版的圖書)

《微型計算機原理與接口技術（第2版）》是由鄒逢興主編，2015年清華大學出版社出版的“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材、教育部高等學校電子信息類專業教學指導委員會規劃教材、高等學校電子信息類專業系列教材。該教材適合作為電子信息類、自動化類、儀器儀表類和機電/光電控制類等理工科專業的本科生教材。

全書共分為10章。介紹了幾類微機系統及其各大組成部分的硬體結構與工作原理，以及基於彙編語言和C語言的套用編程方法，然後著重介紹了幾種典型的可程式接口晶片和一些常用外設、多媒體設備、模擬I/O器件及其接口。

基本介紹

• 書名：微型計算機原理與接口技術（第2版）
• 作者：鄒逢興
• ISBN：9787302404231
• 類別：“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材
• 頁數：537頁
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2015年8月1日
• 裝幀：平裝
• 開本：16開
• 字數：846千字
• CIP核字號：2015122470

成書過程

修訂過程

該教材是2007年出版的“十一五”普通高等教育國家級規劃教材《微型計算機原理與接口技術》一書的修訂版，也是首批納入“十二五”國家級教材規劃出版的教材。

該教材將第一版中的第1章“微型計算機系統基本組成原理”、第2章“微處理器和指令系統”、第3章“彙編語言及編程”的內容進行了整合重組，變成了該教材的第1章“微型計算機系統的基本組成”和第2章“微型計算機系統基本工作原理”。該教材的第1章，一方面從結構上表明了計算機系統是由硬體和軟體兩大部分組成的，另一方面在硬體組成部分中增加了“微型計算機系統硬體組成基礎”一節，即數字邏輯電路的核心內容。第2章，則從指令執行、程式執行的角度去講解計算機基本工作原理，並將計算機賴以工作的程式開發設計方法技術，包括套用系統設計中用得較多的彙編語言和C語言的程式設計基礎，放到這章去講，至於兩種語言程式設計的細節內容則最大限度地進行了壓縮。

在第3章介紹微處理器時，對在計算機套用領域特別是測控套用領域使用較廣泛的80x86/Pentium微處理器、MCS-51微控制器和ARM嵌入式處理器都做了一定介紹。與此對應，對依賴於某種特殊機型的彙編語言程式設計的介紹則淡化精簡了，而同時增加了對通用性強、與針對硬體編程的彙編語言程式又最接近的C語言程式設計的簡單介紹，並在多數例題的軟體設計部分都儘可能給出了彙編和C兩種語言的例程。

該教材鄒逢興主編。參與該教材修訂的人員，除原來鄒逢興、陳立剛、李春外，增加了史美萍。具體編寫分工如下：史美萍主要負責第1章的修訂，陳立剛主要負責第2~6和第9章的修訂，李春主要負責第7、8、10章的修訂。鄒逢興作為主編，負責全書修訂思想及詳細編寫目錄的制定和討論，並對全部書稿作審讀修改和最終統稿。

出版工作

2015年8月1日，該教材由清華大學出版社出版。

出版社工作人員

責任編輯	封面設計	責任校對	責任印製
鄒開顏、趙從棉	李召霞	劉玉霞	劉海龍

內容簡介

全書共分為10章。第1~10章的內容依次為：微型計算機系統的基本組成；微型計算機系統基本工作原理；微處理器；匯流排和匯流排技術；存儲器；I/O接口；典型可程式接口晶片及套用；常用互動設備及接口；模擬I/O器件及接口；多媒體設備及接口。

教材目錄

第1章微型計算機系統的基本組成; 1.1微型計算機系統硬體組成基礎; 1.1.1概述; 1.1.2基本邏輯單元電路; 1.1.3基本組合邏輯部件; 1.1.4基本時序邏輯部件; 1.2微型計算機系統的組織結構; 1.2.1馮·諾依曼結構; 1.2.2哈佛結構; 1.2.3三匯流排結構; 1.3微機系統各大硬體組成部分的功能結構; 1.3.1微處理器的功能結構; 1.3.2存儲器的功能結構; 1.3.3I/O設備及接口的功能結構; 1.3.4匯流排的功能結構; 1.4目前主流微機系統的硬體配置與主機板結構; 1.4.1主流系統硬體配置; 1.4.2主機板結構及其晶片組; 1.5微型計算機系統基本軟體組成; 思考題與習題; 第2章微型計算機系統基本工作原理; 2.1對計算機工作原理的初步理解; 2.2計算機指令及執行; 2.3計算機中的數據; 2.3.1計算機中數據的表示; 2.3.2計算機中數據的運算; 2.3.3基本數據類型; 2.3.4數據定址方式; 2.4電腦程式的執行過程; 2.5工作程式的開發設計; 2.5.1程式開發設計一般過程; 2.5.2彙編語言程式設計基礎; 2.5.3C語言程式設計基礎; 2.5.4常用程式設計方法; 2.5.5實用程式設計舉例; 2.6微機系統的性能指標和專業術語; 2.6.1微機系統主要性能指標; 2.6.2常用專業技術術語; 思考題與習題; 第3章微處理器; 3.1微處理器發展簡史; 3.1.1Intel微處理器的發展歷程; 3.1.2單片機的發展歷程; 3.28086/8088微處理器; 3.2.1內部結構; 3.2.2指令流水線和存儲器分段管理; 3.3Pentium微處理器; 3.3.1內部結構與外部引腳; 3.3.2內部暫存器; 3.3.3四種工作方式; 3.3.4指令系統簡介; 3.4MCS51系列單片機; 3.4.1MCS51單片機組成結構; 3.4.2MCS51的中央處理器; 3.4.3MCS51的存儲器結構; 3.4.4MCS51的並行輸入/輸出接口; 3.4.5MCS51的外部引腳; 3.4.6MCS51指令系統概貌; 3.5ARM系列嵌入式微處理器; 3.5.1ARM微處理器概述; 3.5.2典型ARM處理器——ARM1022E處理器; 3.5.3ARM編程模型; 3.5.4異常; 思考題與習題; 第4章匯流排和匯流排技術; 4.1匯流排與匯流排操作; 4.1.1匯流排及匯流排信號分類; 4.1.2匯流排操作及控制; 4.1.3匯流排的主要性能指標; 4.2匯流排操作控制; 4.2.1匯流排仲裁控制; 4.2.2匯流排握手控制; 4.2.3Pentium處理器的匯流排操作時序; 4.2.4MCS51系列單片機的匯流排操作時序; 4.3目前主流微機系統中的常用匯流排標準; 4.3.1標準匯流排概述; 4.3.2ISA匯流排; 4.3.3PCI匯流排; 4.3.4USB匯流排; 4.3.5IEEE 1394匯流排; 4.3.6SCSI匯流排; 4.3.7AGP匯流排; 思考題與習題; 第5章存儲器; 5.1現代高檔微機系統的存儲器體系結構; 5.1.1分級存儲器結構; 5.1.2虛擬存儲器結構; 5.2記憶體儲器構成原理; 5.2.1存儲器結構的確定; 5.2.2存儲器晶片的選配; 5.2.3存儲器接口的設計; 5.3高速緩衝存儲器基本原理; 5.3.1Cache的基本結構和工作原理; 5.3.2Cache與記憶體的映像關係; 5.3.3Cache的讀/寫操作; 5.4常用外存儲器; 5.4.1硬碟; 5.4.2移動硬碟; 5.4.3隨身碟; 5.5虛擬存儲器管理機制; 5.5.1分段分頁管理機制; 5.5.2虛擬地址向實地址的轉換原理; 5.5.3保護機制; 思考題與習題; 第6章I/O接口; 6.1I/O接口的分類; 6.1.1不同外設性質的接口; 6.1.2並行與串列接口; 6.1.3可程式與不可程式接口; 6.2I/O接口與存儲器的本質共性; 6.3I/O連線埠的編址方式; 6.3.1存儲器映像方式; 6.3.2隔離I/O方式; 6.3.3Intel系列處理器I/O編址方式

6.4I/O同步控制方式; 6.4.1程式查詢式控制; 6.4.2中斷驅動式控制; 6.4.3DMA式控制; 6.4.4延時等待式控制; 6.5I/O接口中的中斷技術; 6.5.1中斷的基本概念與分類; 6.5.2中斷優先權與中斷嵌套; 6.5.3中斷檢測與回響; 6.5.4中斷服務判決; 6.5.5中斷處理; 6.6I/O接口中的DMA技術; 6.6.1DMA操作的一般過程; 6.6.2DMA操作控制器; 6.7I/O接口中的數據快取技術; 6.7.1單級數據快取器; 6.7.2FIFO多級數據快取器; 6.7.3雙口SRAM批量數據快取器; 6.8I/O接口中的定時/計數技術; 6.9I/O接口的擴展設計; 6.9.1結構確定; 6.9.2晶片選配; 6.9.3接口設計; 思考題與習題; 第7章典型可程式接口晶片及套用; 7.1可程式接口晶片概述; 7.2可程式中斷控制器晶片8259; 7.2.1基本功能; 7.2.2內部結構與外部引腳; 7.2.3中斷工作過程; 7.2.4連線埠定址與讀/寫控制; 7.2.5套用編程; 7.2.68259的套用思維; 7.3可程式定時器/計數器晶片8254; 7.3.1基本功能; 7.3.2內部結構與外部引腳; 7.3.3連線埠定址與讀/寫控制; 7.3.4六種工作方式; 7.3.5套用編程; 7.3.68254的套用思維; 7.4可程式並行接口晶片8255; 7.4.1基本功能; 7.4.2內部結構與外部引腳; 7.4.3連線埠定址與讀/寫控制; 7.4.4套用編程; 7.4.5三種工作方式; 7.4.68255的套用思維; 7.5可程式串列接口晶片INS 8250; 7.5.1基本功能; 7.5.2內部結構與外部引腳; 7.5.3連線埠定址與讀/寫控制; 7.5.4套用編程; 7.5.58250的套用思維; 7.6可程式接口晶片的綜合套用; 7.6.1多接口晶片的綜合套用思維; 7.6.2基於FPGA的綜合套用思維; 思考題與習題; 第8章常用互動設備及接口; 8.1鍵盤及其接口; 8.1.1鍵盤概述; 8.1.2非編碼鍵盤的接口功能; 8.1.3行/列掃描式鍵盤接口方法; 8.1.4PC系列機鍵盤及接口; 8.2顯示器及其接口; 8.2.1顯示器概述; 8.2.2顯示器一般接口方法; 8.2.3PC系列機顯示適配器; 8.3印表機及其接口; 8.3.1印表機及其控制原理; 8.3.2Centronics並行接口標準; 8.3.3並行印表機接口方法; 8.4其他互動設備及接口; 8.4.1滑鼠; 8.4.2掃瞄器; 8.4.3一般區域網路適配器——網卡; 8.4.4一般廣域網適配器——數據機; 思考題與習題; 第9章模擬I/O器件及接口; 9.1D/A與A/D轉換器的原理; 9.1.1D/A轉換器的原理; 9.1.2A/D轉換器原理; 9.1.3D/A、A/D轉換器主要性能指標; 9.2典型D/A與A/D轉換器集成晶片; 9.2.1典型D/A轉換器晶片; 9.2.2典型A/D轉換器晶片; 9.3D/A、A/D轉換器與MPU的接口; 9.3.1DAC晶片與MPU的接口技術; 9.3.2ADC晶片與MPU的接口技術; 9.4模擬I/O通道; 9.4.1模擬輸入通道的結構形式; 9.4.2模擬輸出通道的結構形式; 9.4.3模擬多路開關與採樣保持器; 思考題與習題; 第10章多媒體設備及接口; 10.1多媒體計算機系統概述; 10.1.1多媒體和多媒體技術; 10.1.2多媒體計算機系統及其基本組成; 10.1.3典型多媒體計算機系統; 10.2聲頻設備及其接口; 10.2.1主要聲頻設備; 10.2.2聲頻接口一般原理; 10.2.3目前流行音效卡的功能、結構及性能; 10.3視頻設備及其接口; 10.3.1視頻概述; 10.3.2主要視頻設備; 10.3.3視頻接口一般原理; 10.3.4目前流行視頻卡的功能、結構及性能; 10.4光碟存儲器及其接口; 10.4.1光碟存儲器及其分類; 10.4.2光碟機的組成結構及工作原理; 10.4.3光碟機的性能指標; 10.4.4光碟機的接口; 思考題與習題; 參考文獻

（註：目錄排版順序為從左列至右列）

教學資源

該教材有配套教材——《微型計算機原理與接口技術教學輔導（第2版）》。

書名	書號	出版社	出版時間	作者
《微型計算機原理與接口技術教學輔導（第2版）》	9787302435969	清華大學出版社	2016.05.01	鄒逢興

教材特色

該教材內容的選取以教育部相關課程“教指委”“十五”期間發布的“白皮書”中關於微型計算機原理與接口技術的“較高要求”為主要依據，同時體現了作者所在國家級教學團隊對這門課的課程教學改革經驗。

該教材雖然從利於幫助學生學習理解計算機基本組成及工作原理出發，仍像第1版一樣以Pentium/PC為主要背景機來講述各部分內容，但考慮到該教材所述各種原理、方法、技術不僅適用於PC機，也適用於單片機、DSP、ARM等任何一種其他類型微處理器為核心的微型計算機。

該教材適當融入了計算思維的思想。相比於第1版，第2版在講述各大知識單元知識點的套用特別是舉例說明時，更注重了這種思維能力的培養，儘量改換切入方式和講述重心，力求講清用它們分析解決實際問題的思路。這點在第7章介紹各種典型可程式接口晶片時體現得最為明顯，在講完每種可程式接口晶片的基本內容後，都另加了一節講其套用思維，並在章後增加了有關多接口晶片的綜合套用思維內容。

作者簡介

鄒逢興，1945年出生於江西峽江，國防科技大學教授，首屆軍隊院校“育才獎”金獎獲得者，軍隊優質課程和國家精品課程負責人，國家級教學團隊帶頭人。1969年畢業於中國人民解放軍軍事工程學院，畢業後一直在國防科技大學自動控制系從事電子技術、計算機套用、自動化和故障診斷與可靠性技術等方面的教學與研究工作。