《微機原理與接口技術（第五版）》是2018年10月大連理工大學出版社出版的教材，作者是雷印勝。
本書共分為七個章節，主要內容包括微型計算機系統的組成和發展歷程、微型計算機的系統結構、存儲器的基本概念等。
基本介紹
- 中文名：微機原理與接口技術（第五版）
- 作者：雷印勝
- 出版社：大連理工大學出版社
- 出版時間：2018年10月
- ISBN：9787568517386
內容簡介,教材目錄,
內容簡介
本教材主要講述微型計算機原理、指令系統及接口技術，並對GPU圖形處理器工作原理及套用做了講述，具體內容如下：
第1章講述了微型計算機系統的組成和發展歷程，重點講解微型計算機的系統組成和工作過程，計算機指令的演變過程，CISC和RISC指令的差異和套用平台。
第2章詳細介紹了微型計算機的系統結構，著重介紹8086/8088微處理器的系統結構、工作模式、工作過程，重點講解8086/8088 CPU內部暫存器和通用暫存器的隱含和替代使用方法，標誌暫存器中各標誌位所表示的具體意義和產生的條件。將80286 CPU的講解內容刪除，為便於學生更好地理解微型計算機的工作過程，增加了部分時序電路的內容。
第3章重點描述了存儲器的基本概念、性能指標、分級結構、分類方法，存儲器的擴展，高速緩衝存儲器的工作原理、地址映射方式等。在保持原有體系不變的情況下，增刪了部分內容，例如刪除了CDROM的存儲容量計算等。
第4章重點討論了目前最常用的系統標準匯流排的基本概念、發展歷程、串/並行匯流排的物理結構、工作原理、電器特性、傳輸特點及適用範圍，主要性能指標和新技術發展動態。重點講解不同結構類型匯流排寬度、時鐘頻率、定時協定、傳輸率和頻頻寬度的定義和計算方法，以及它們之間的相互對應關係。對PC系列微機系統匯流排中常用的PC/XT、ISA、MCA、EISA、PCI、PCIE、AGP、USB等匯流排的各自性能特點和具體使用方法進行了詳細闡述。刪除了SCSI匯流排的相關內容。
第5章重點講解8086/8088 CPU的定址方式、8086/8088 CPU指令系統及基本程式設計知識，同時給出了DOS中斷調用的使用方法，它們是掌握彙編語言程式設計的基礎，同時給出了某些指令的經典用法和案例等。
第6章重點講解微型計算機接口技術及套用。通過對可程式LSI智慧型外圍器件8259A、8251A、82535、8255A、8237的系統講解，使讀者能夠重點掌握中斷控制器技術、串列通信技術、定時器/計數器技術、並行接口技術和DMA控制技術的使用。並用一定的篇幅重點介紹了D/A和A/D的基本概念、工作原理和主要技術指標。著重講解8位數/模DAC0832、12位數/模AD567轉換晶片和8位模/數ADC0809、12位模/數AD574A轉換晶片的引腳功能、內部結構和在微機系統的具體套用。書中給出了多種實際具體套用實例。
第7章為本書新增加的內容，講述了GPU圖形處理器工作原理及套用。GPU具有非常強大的並行計算和圖像處理能力，機器深度學習為現代人工智慧（AI）這個新的計算時代帶來了新動力，將在高檔遊戲開發和設計領域中綻放異彩。人工智慧、大數據、神經網路和機器深度學習是未來的主要研究方向，GPU在能夠感知和理解的計算機、機器人和自動駕駛汽車等領域將發揮著大腦的作用，套用前景廣闊。
教材目錄
引例 一個有特色的教學案例——基於彙編語言指令編寫的音樂演奏源程式 1
第1章 微型計算機系統概述 4
1.1 微型計算機系統簡介 5
1.1.1 微型計算機發展史 5
1.1.2 微處理器的性能特點 6
1.1.3 計算機的發展趨勢 8
1.1.4 微型計算機套用領域 10
1.2 微型計算機系統基本組成 11
1.2.1 微型計算機軟硬體概念 12
1.2.2 微型計算機結構 14
1.3 套用案例——Intel處理器及龍芯計算機的指令體系結構與特點 14
習題與綜合練習 15
第2章 微型計算機系統結構 17
2.1 8086/8088微處理器 17
2.1.1 8086/8088的引腳介紹 17
2.1.2 CPU結構 21
2.1.3 暫存器結構 23
2.2 工作模式 27
2.2.1 最小工作模式和系統匯流排周期時序 27
2.2.2 最大工作模式 30
2.3 套用案例——CPU工作過程詳解 32
習題與綜合練習 34
第3章 存儲器技術及其套用 35
3.1 存儲器概述 35
3.1.1 基本概念和術語 35
3.1.2 存儲器的分類 36
3.1.3 存儲器的性能指標 38
3.1.4 存儲器的分級結構 38
3.2 隨機讀寫存儲器RAM 39
3.2.1 RAM簡介 39
3.2.2 SRAM的內部結構及工作過程 40
3.2.3 DRAM存儲器 42
3.3 唯讀存儲器ROM 44
3.3.1 ROM簡介 44
3.3.2 唯讀存儲器分類 44
3.4 CPU與主存儲器容量的擴展連線 45
3.5 光碟存儲設備 47
3.6 套用案例——半導體存儲器與CPU的實際連線 48
習題與綜合練習 51
第4章 系統匯流排技術 52
4.1 概 述 52
4.1.1 匯流排上的信息傳輸方式 53
4.1.2 匯流排的分類 53
4.1.3 匯流排的標準化與匯流排規範 56
4.1.4 匯流排的性能指標 56
4.2 匯流排判決和握手技術 57
4.2.1 匯流排的操作過程 57
4.2.2 匯流排使用權的分配 58
4.2.3 匯流排仲裁技術 59
4.2.4 匯流排傳輸握手技術 62
4.3 PC系列微機的系統匯流排 65
4.3.1 PC/XT匯流排 66
4.3.2 ISA匯流排 67
4.3.3 MCA匯流排與EISA匯流排 68
4.3.4 PCI匯流排 70
4.3.5 PCI-E匯流排 77
4.3.6 AGP 匯流排 83
4.3.7 ViX匯流排 84
4.4 USB匯流排接口技術 84
4.4.1 USB 基礎 84
4.4.2 USB體系結構 86
4.4.3 USB物理接口 87
4.4.4 USB 3.0性能特點及工作原理 87
4.5 套用案例——USB 3.0技術使用技巧 88
習題與綜合練習 88
第5章 8086/8088的指令系統 91
5.1 定址方式 91
5.1.1 運算元類型 92
5.1.2 定址方式 92
5.2 指令系統 98
5.2.1 數據傳輸指令 98
5.2.2 算術運算指令 104
5.2.3 邏輯運算指令 113
5.2.4 移位指令 116
5.2.5 轉移指令 119
5.2.6 字元串操作指令 125
5.2.7 處理器控制指令 130
5.2.8 輸入/輸出指令 131
5.2.9 中斷指令 132
5.3 8086/8088指令系統 133
5.3.1 彙編語言語句類型 133
5.3.2 彙編語言偽指令 140
5.3.3 彙編語言程式設計 146
5.3.4 條件彙編與宏操作偽指令 149
5.4 DOS系統功能調用及程式設計 154
5.4.1 概 述 154
5.4.2 DOS功能調用分組 155
5.4.3 常用的DOS INT 21H功能調用 156
5.4.4 磁碟檔案管理 160
5.5 套用案例——某些彙編指令的經典用法 162
習題與綜合練習 164
第6章 微型計算機接口技術及套用實例 167
6.1 接口概述 167
6.1.1 接口的功能 168
6.1.2 CPU與外設之間的數據傳輸方式 169
6.2 中斷系統與8259A晶片 173
6.2.1 中斷的引入 173
6.2.2 中斷基礎 174
6.2.3 中斷的基本過程 174
6.2.4 中斷源 176
6.2.5 中斷類型 176
6.2.6 中斷系統的功能 177
6.2.7 微機系統的中斷處理過程 178
6.2.8 8259A中斷控制器 180
6.2.9 8259A的工作原理 184
6.2.10 8259A的工作方式 185
6.2.11 8259A編程 190
6.3 套用案例——8259A的幾種經典用法 197
6.4 串列通信技術 202
6.4.1 串列通信的特點 202
6.4.2 串列通信基礎 203
6.4.3 串列通信協定 203
6.4.4 串列通信的物理標準 212
6.4.5 可程式串列通信控制器8251A 216
6.5 套用案例——8251A晶片的巧妙使用 220
6.5.1 8251A晶片的控制字 220
6.5.2 8251A晶片的初始化約定 223
6.5.3 8251A的初始化舉例 223
6.5.4 8251A串列接口套用——雙機通信 224
6.6 計數器／定時器 228
6.6.1 8253-5的結構 228
6.6.2 8253-5的工作方式與初始化 231
6.7 套用案例——8253-5的幾種綜合用法 235
6.7.1 8253-5的編程 235
6.7.2 PC機上的8253-5 236
6.7.3 PC系列發聲套用 239
6.7.4 8253-5的實際套用——監視生產流水線 242
6.8 並行接口技術 244
6.8.1 8255A的引腳信號 244
6.8.2 8255A的結構 245
6.8.3 8255A的控制字 246
6.8.4 8255A的工作方式詳解 248
6.9 套用案例——並行接口套用設計 254
6.9.1 8255A作為並行I/O的使用 254
6.9.2 8255A的編程舉例——使PC機發聲 257
6.9.3 8253-5、8255A及8259A的綜合套用實例 259
6.10 DMA技術 261
6.10.1 DMA基礎 261
6.10.2 8237 DMA 控制器 265
6.11 套用案例——8237的編程 273
6.11.1 8237內部暫存器和編程地址 273
6.11.2 8237的編程步驟 275
6.11.3 編程舉例 275
6.12 數/模和模/數轉換 278
6.12.1 數據採集系統 278
6.12.2 數/模(D/A)轉換技術 280
6.12.3 12位AD567 287
6.12.4 模/數(A/D)轉換技術 290
6.12.5 8位ADC0809 295
6.12.6 12位AD574A 297
6.13 套用案例——數/模和模/數轉換在數據採集系統中的使用 300
6.13.1 ADC0809——AD574A在嵌入式系統開發中的套用 300
6.13.2 12位AD574A的套用 303
習題與綜合練習 304
第7章 GPU圖形處理器工作原理及套用 308
7.1 GPU處理器發展歷程 309
7.1.1 GPU技術的萌芽發展階段 309
7.1.2 GPU技術的快速發展和普及套用 310
7.1.3 NVIDIA公司的GPU技術和產品簡介 311
7.2 GPU處理器的工作原理 314
7.2.1 GPU擅長圖像處理計算的特點 315
7.2.2 GPU為可程式的圖形處理器 318
7.3 GPU處理器的套用領域 319
參考文獻 322
