微型計算機原理與接口技術(2015年清華大學出版社出版的圖書)

成書過程

修訂過程

該教材由孫力娟、李愛群、陳燕俐、周寧寧、鄧玉龍編寫，由陳燕俐完成全書的的統稿工作。南京郵電大學計算機學院的章韻教授仔細審閱了全書，並提出修改建議。該教材在編寫過程中還得到許多老師的支持和幫助。

出版工作

2015年6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
白立軍	常雪影	焦麗麗	楊艷

內容簡介

全書共分14章。

第1章微型計算機基礎，介紹計算機系統的基本組成，講述計算機中信息的表示和編碼方法。

第2章80x86微處理器，介紹32位微處理器的內部結構，講述32位處理器的工作模式。

第3章彙編語言指令集，講述80x86的指令構成、定址方式、彙編語言語法、彙編語言基本指令集和高級指令集。

第4章彙編語言程式設計，講述實模式下彙編語言程式的結構、編程格式和功能調用，通過程式實例講述彙編語言程式的設計方法，對彙編語言和C語言的混合編程方法進行介紹。

第5章匯流排，介紹32位處理器的外部引腳和匯流排時序、微機系統中常用的匯流排標準和匯流排結構。

第6章存儲器系統，講述微機系統的存儲器構成，實模式和保護模式下的存儲器組織。

第7章輸入輸出系統，講述微機系統的輸入輸出接口基本原理、32位計算機系統接口技術，介紹DMA控制器。

第8章中斷系統，講述中斷原理、實模式下中斷、保護模式下中斷及異常，介紹8259A中斷控制器以及實模式中斷程式設計方法。

第9章微機系統串列通信，講述微機系統串列通信基本原理、串列接口晶片8250以及串列通信程式設計方法。

第10章並行I/O接口，講述並行接口晶片8255及其編程套用方法，介紹印表機並行接口。

第11章可程式定時器/計數器8254，講述8254晶片的構成、工作方式以及編程方法。

第12章數/模和模/數轉換，講述數/模以及模/數轉換接口原理，介紹DAC0832和ADC0809晶片的構成和套用。

第13章保護模式及其編程，介紹微機系統在保護模式下的工作原理以及保護模式下的彙編程式設計方法。

第14章Win32彙編語言程式設計，介紹Win32程式的構成、開發過程、基本語法和彙編程式設計方法。

教材目錄

第1章微型計算機基礎1

1.1微型計算機概述1

1.1.1微型計算機概況1

1.1.2微型計算機系統的基本組成6

1.2計算機中信息的表示與編碼10

1.2.1數制概念10

1.2.2數值數據的編碼與運算12

1.2.3字元的編碼15

1.2.4浮點數16

1.3本章小結19

習題19

第2章80x86微處理器21

2.1Intel微處理器發展簡況21

2.216位微處理器內部結構23

2.332位微處理器內部結構26

2.3.1Pentium內部結構26

2.3.232位微處理器結構特點27

2.3.332位微處理器的編程結構28

2.432位微處理器的工作模式35

2.4.132位微處理器的地址空間35

2.4.2實地址模式36

2.4.3保護虛擬地址模式38

2.4.4虛擬8086模式40

2.5本章小結41

習題41

第3章彙編語言指令集43

3.1概述43

3.1.1指令集體系結構、機器指令和符號指令43

3.1.2符號指令的書寫格式45

3.2運算元46

3.2.1通用暫存器中的運算元46

3.2.2段暫存器和指令指針47

3.2.3標誌暫存器48

3.3定址方式52

3.3.1立即定址52

3.3.2暫存器定址53

3.3.3存儲器運算元定址53

3.3.4定址方式小結58

3.4彙編語言語法58

3.4.1彙編語言語句類型和格式58

3.4.2名字項59

3.4.3運算元項60

3.4.4操作項66

3.5彙編語言基本指令集69

3.5.1傳送類指令69

3.5.2算術運算指令76

3.5.3轉移和調用指令89

3.5.4邏輯運算和移位指令98

3.5.5串操作指令103

3.5.6處理機控制指令112

3.6彙編語言高級指令集113

3.6.1MMX指令114

3.6.2SSE指令123

3.7彙編語言和高級語言中的數據與操作123

3.7.1計算機程式語言的數據與操作123

3.7.2彙編語言和C語言中的數據125

3.7.3彙編語言和C語言中的操作127

3.8本章小結130

習題130

第4章彙編語言程式設計133

4.1彙編語言程式結構133

4.1.1完整段定義格式133

4.1.2簡化段定義格式137

4.2彙編源程式的編程格式139

4.2.1EXE檔案的編程格式139

4.2.2COM檔案的編程格式140

4.2.3彙編語言程式的開發過程141

4.3DOS功能調用143

4.4BIOS功能調用146

4.4.1BIOS鍵盤輸入功能調用147

4.4.2文本方式BIOS螢幕功能調用147

4.5分支和循環程式設計151

4.5.1分支程式設計151

4.5.2循環程式設計153

4.6子程式程式設計155

4.7宏指令程式設計159

4.7.1宏指令與宏調用159

4.7.2條件彙編161

4.8彙編語言程式設計舉例162

4.8.1碼轉換程式設計162

4.8.2算術運算程式設計169

4.8.3字元串處理程式設計170

4.9彙編語言和C/C++語言的混合編程174

4.9.1混合編程的基本規則175

4.9.2C/C++語言中內嵌彙編語言指令175

4.9.3獨立的彙編目標代碼176

4.10本章小結178

習題179

第5章匯流排180

5.1匯流排基本概念180

5.1.1匯流排的類型與匯流排結構180

5.1.2匯流排的性能182

5.1.3匯流排信息的傳送方式182

5.232位微處理器的外部引腳與匯流排時序183

5.2.1Pentium微處理器的引腳功能183

5.2.232位微處理器的典型匯流排操作時序188

5.3典型匯流排標準190

5.3.1AT（ISA）匯流排191

5.3.2PCI匯流排194

5.4通用外部匯流排標準199

5.4.1並行I/O標準接口IDE（EIDE）199

5.4.2並行I/O標準接口SCSI200

5.4.3通用串列匯流排USB201

5.4.4視頻接口AGP207

5.532位微型計算機匯流排結構208

5.6本章小結210

習題210

第6章存儲器系統211

6.1概述211

6.1.1存儲系統概念211

6.1.2存儲器的體系結構212

6.1.3存儲器的分類214

6.1.4存儲器的主要性能指標215

6.2隨機存儲器與唯讀存儲器217

6.2.1RAM的分類與常用RAM晶片的工作原理217

6.2.2ROM的分類與常用ROM晶片的工作原理222

6.3微型計算機系統中的存儲器組織225

6.3.1存儲器的擴展技術225

6.3.2CPU與主存儲器的連線230

6.3.3PC的存儲器組織233

6.4本章小結237

習題237

第7章輸入輸出系統239

7.1概述239

7.1.1接口電路239

7.1.2輸入輸出連線埠240

7.1.3輸入輸出指令241

7.2微機系統與輸入輸出設備信息交換243

7.2.1無條件傳送方式243

7.2.2查詢方式243

7.2.3中斷控制方式245

7.2.4直接存儲器存取方式246

7.3DMA控制器247

7.3.18237ADMA控制器248

7.3.28237A內部暫存器252

7.3.38237A的時序256

7.3.48237A的套用257

7.4IA32系列微機接口技術259

7.5Intel64系列微機接口技術262

7.6本章小結262

習題263

第8章中斷系統264

8.1中斷的基本概念264

8.1.1中斷概念的引入及描述264

8.1.2中斷源及中斷分類265

8.1.3中斷類型碼、中斷向量及中斷向量表266

8.2多級中斷管理269

8.380x86中斷指令270

8.4中斷控制器8259A271

8.4.18259A的功能272

8.4.28259A的結構272

8.4.38259A中斷管理方式276

8.4.48259A初始化279

8.5PC系列機中的中斷系統286

8.5.1PC系列機的中斷管理方式286

8.5.2非禁止中斷286

8.5.3可禁止中斷286

8.6微型計算機系統中用到的中斷及套用舉例289

8.6.1日時鐘中斷289

8.6.2鍵盤中斷297

8.6.3實時中斷299

8.6.4用戶中斷301

8.7硬體中斷和軟體中斷的區別306

8.8高級可程式中斷控制器307

8.8.1APIC系統的組成307

8.8.2APIC中斷優先權處理315

8.8.3APIC系統的中斷處理316

8.9本章小結316

習題316

第9章微型計算機系統串列通信318

9.1串列通信基礎318

9.1.1串列通信類型318

9.1.2串列數據傳輸方式320

9.1.3串列異步通信協定321

9.2可程式串列異步通信接口晶片8250324

9.2.18250的內部結構324

9.2.28250的引腳功能326

9.2.38250內部暫存器328

9.2.48250的初始化編程332

9.3串列通信程式設計333

9.3.1串列通信的外部環境334

9.3.2BIOS通信軟體335

9.3.3串列通信程式設計舉例338

9.4本章小結345

習題346

第10章並行I/O接口347

10.1可程式並行I/O接口晶片8255A347

10.1.18255A的內部結構及外部引腳347

10.1.28255A控制字350

10.1.38255A的工作方式351

10.1.48255A初始化編程358

10.28255A套用358

10.2.18255A在微型計算機系統中的套用358

10.2.28255A套用舉例359

10.3印表機並行接口361

10.3.1印表機並行接口標準362

10.3.2印表機適配器362

10.3.3印表機接口編程364

10.4本章小結369

習題369

第11章可程式定時器/計數器371

11.18254概述371

11.1.18254的內部結構371

11.1.28254引腳功能373

11.28254的工作方式374

11.38254的控制字與編程方法379

11.3.18254的控制字/狀態字379

11.3.28254初始化編程380

11.3.3讀取當前計數值381

11.48254在微機系統中的套用382

11.5本章小結384

習題384

第12章數/模和模/數轉換386

12.1前向通道和後向通道386

12.1.1前向通道中的模/數轉換接口386

12.1.2後向通道中的數/模轉換接口387

12.2數/模轉換接口387

12.2.1數/模轉換原理387

12.2.2DAC0832簡介389

12.3模/數轉換接口391

12.3.1模/數轉換原理391

12.3.2ADC0809簡介393

12.4本章小結395

習題395

第13章保護模式及編程396

13.1保護模式下的存儲管理396

13.1.1分段管理396

13.1.2分頁管理401

13.1.3虛擬存儲器403

13.1.4存儲保護404

13.2保護模式下的程式調用和轉移405

13.2.1系統段描述符、門描述符和任務狀態段406

13.2.2任務內的段間轉移410

13.2.3任務間的轉移412

13.3保護模式下的中斷和異常413

13.3.1中斷和異常的分類413

13.3.2中斷和異常的類型414

13.3.3中斷和異常的處理過程415

13.3.4中斷和異常處理後的返回416

13.4保護模式下的輸入輸出保護417

13.5作業系統類指令418

13.5.1實模式和任何特權級下可執行的指令419

13.5.2實模式和在特權級0下可執行的指令419

13.5.3隻能在保護模式下執行的指令420

13.6保護模式下的程式設計421

13.6.1實模式與保護模式切換421

13.6.2保護模式下中斷和異常程式設計431

13.6.3輸入輸出保護及任務切換439

13.7本章小結445

習題445

第14章Win32彙編語言程式設計447

14.1Win32編程基礎447

14.2Win32彙編源程式的格式449

14.2.1源程式結構449

14.2.2WindowsAPI函式的套用450

14.3Win32彙編執行檔的生成452

14.4Win32彙編基本語法454

14.4.1標號和變數454

14.4.2結構455

14.4.3子程式457

14.4.4高級語法459

14.5創建Windows下的視窗程式463

14.5.1視窗程式的運行過程463

14.5.2視窗程式示例464

14.6本章小結469

習題469

參考文獻471

（註：目錄排版順序為從左列至右列）

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