高等學校教材·32位微型計算機與接口技術

高等學校教材·32位微型計算機與接口技術

本書每一章節的編排都從淺處入手,逐漸深入到Pentium微處理器的原理與特性。內容豐富,通俗易懂,適合作為計算機、自動控制、電子工程、機電工程及信息技術等專業學生的教學用書,也適合於所有從事微機及其套用系統設計的科技工作者自學。

基本介紹

  • 書名:32位微型計算機與接口技術
  • 作者:曹旻、朱永華
  • ISBN:9787302168591
  • 頁數:282
  • 定價:29元
  • 出版社:清華大學出版社
  • 出版時間:2008-4-9
  • 裝幀:平裝
  • 開本:16
圖書簡介,圖書前言,目錄,

圖書簡介

本書共分9章,深入淺出地論述了80x86微處理器尤其是32位微處理器的工作原理、體系結構與接口技術。內容包括微型計算機概述、80x86微處理器、存儲器系統、高速緩衝存儲器、匯流排技術、輸入輸出及中斷系統、可程式接口晶片及套用(其中包括定時計數器、並口、串口、A/D和D/A接口的工作原理及接口電路的軟體、硬體設計)、保護技術。

圖書前言

“微型計算機與接口技術”是一門歷史悠久的計算機課程,同時也是內容不斷更新、技術發展最快的領域之一。作為主流機型的PC系列微型計算機在兼容的道路上走過了漫長的路程,該如何處理這漫長的時間跨度和技術跨度?
本書採取的是兩步走的方法。首先,用Intel 8086系統作為基本模型,講授微型計算機基本的組成原理、工作原理。當然,Intel 8086僅僅是一個模型,它的許多技術已經過時,本書用全新的視角對它的體系認真地審視,摒棄那些已淘汰的技術,淡化過時的技術細節,留下組成微型計算機的基本原理、基本方法。在講清基本原理的基礎上,本書通過若干個專題的系統闡述,把讀者從16位微型計算機快速領入32位微型計算機的殿堂。從淺處入手,使學生在掌握基本原理的基礎上逐漸領悟到當代微型計算機最新的體系結構和套用技術。
作為一門專業課程的教材,必須吸收最新的、成熟的主流技術。本書雖然從起步開始,但是,對諸如Pentium、PCI、USB2.0等當代微型計算機的最新技術和當代微型計算機最新的體系結構,都有著十分系統的闡述和介紹。
本教材的編寫是假設讀者已經學完計算機專業基礎課程——“作業系統”、“計算機組成原理”、“彙編語言程式設計”等先修課程。因此,在書中沒有對彙編語言、指令格式等內容作詳細的系統的介紹。如讀者在這方面有所欠缺,建議先閱讀“彙編語言程式設計”的有關內容。
本書共分9章,可根據教學課時數進行內容深度的調整。
第1章描述了微處理機的發展,以匯流排為核心的微型計算機基本結構、計算機的操作過程、數值信息在計算機內的表示形式等。
第2章從介紹Intel 8086微處理器開始,逐步介紹了80286、80386、80486微處理器的原理與體系結構。
第3章系統而又詳盡地介紹了Pentium微處理器的系統結構與原理。
第4章介紹了微型計算機系統的存儲器與存儲體系結構,並深入到高檔微機的存儲器的管理,包括分段存儲器管理技術、分頁存儲器管理技術。
第5章介紹了高速緩衝存儲器cache、相關的管理技術、使用cache的理論基礎以及Pentium的cache配置技術。
第6章詳細講解了微機系統的匯流排技術,包括在微機領域內常用的PCI匯流排、USB匯流排、RS232匯流排標準等。
第7章詳細介紹了微型計算機的輸入輸出系統、中斷技術及DMA技術,並由中斷技術引申到高檔微機的異常。
第8章介紹可程式接口晶片及套用,主要講解了定時器、並行接口晶片、串列通信接口及模擬通道技術。
第9章詳細描述了Pentium微處理器的保護機制。

目錄

第1章微型計算機系統概述
1.1微型計算機的結構和工作原理
1.1.1微型計算機常用的術語
1.1.2微型計算機的基本結構
1.1.3計算機的工作原理
1.1.4微型計算機系統的主要性能指標
1.2微型計算機的發展
1.3微型計算機運算基礎
1.3.1計算機中的數制
1.3.2數制轉換
1.3.3符號數的表示法與加減運算
1.3.4二進制數的邏輯運算
1.3.5字元的二進制編碼
第2章微處理器原理與特性
2.18086/8088的結構
2.1.18086/8088的內部結構
2.1.28086/8088的暫存器
2.1.3匯流排周期
2.1.48086/8088引腳及其功能
2.1.58086/8088存儲器
2.1.680286 CPU的內部暫存器
2.280386微處理器
2.2.180386的功能結構
2.2.280386的內部暫存器
2.2.380386三種工作方式的轉換
2.2.480386的特點
2.380486微處理器
2.3.180486的功能結構
2.3.280486的內部暫存器
第3章Pentium系統結構與原理
3.1概述
3.1.1Pentium微處理器常用術語
3.1.2Pentium微處理器操作方式
3.1.3RISC和CISC
3.2Pentium暫存器
3.2.1基本體系結構暫存器
3.2.2系統級暫存器
3.3Pentium體系結構
3.4Pentium採用的新技術
3.4.1超標量執行技術
3.4.2分支轉移預測判斷技術
3.5流水線技術
3.5.1Pentium整數流水線
3.5.2Pentium浮點流水線
3.5.3指令流水線
3.5.4指令預取
第4章存儲器管理
4.1存儲器與存儲體系概述
4.1.1存儲器的分類
4.1.2存儲體系與層次結構
4.1.3存儲管理
4.1.4Pentium的存儲器系統
4.2分段存儲管理
4.2.1保護模式下的平台存儲管理方式
4.2.2多段存儲管理方式
4.2.3存儲器段及其暫存器
4.2.4段選擇符
4.2.5段描述符
4.2.6段描述符表
4.3分頁存儲管理
4.3.1頁的轉換
4.3.2分頁控制位
4.3.3線性地址
4.3.4頁表
4.3.5頁表項
4.3.6轉換旁視緩衝存儲器TLB
4.4段與頁轉換組合
4.4.1平台存儲管理方式
4.4.2段覆蓋頁
4.4.3頁覆蓋段
4.4.4頁和段邊界不對準
4.4.5頁和段邊界對準
4.4.6每段的頁表
4.5虛擬8086方式
第5章高速緩衝存儲器
5.1cache存儲器
5.1.1什麼是cache
5.1.2局部性原理
5.1.3技術術語
5.1.4Pentium片內cache
5.2cache配置方案
5.2.1Pentium片內cache的配置
5.2.2影響cache性能的因素
5.2.3cache大小規模和性能
5.2.4締合方式和性能
5.2.5實際cache
5.3Pentium的cache結構
5.3.1cache操作方式
5.3.2數據cache
5.3.3數據cache更新方案
5.3.4指令cache
5.3.5cache讀寫操作
5.3.6cache替換算法與規則
5.3.7cache寫貫穿
5.3.8cache寫回
5.4一致性協定
5.4.1MESI cache一致性協定模型
5.4.2指令cache一致性協定
5.5二級cache
5.5.1二級cache與一級cache的關係
5.5.2統一的二級cache
5.5.3二級cache監視
5.5.4數據傳送方式
第6章匯流排技術
6.1匯流排的基本知識
6.1.1概述
6.1.2匯流排的分類
6.1.3匯流排的組成及性能指標
6.1.4匯流排的標準化
6.1.5匯流排操作與仲裁
6.1.6幾種典型匯流排及其特點
6.2PCI匯流排
6.2.1PCI匯流排特徵
6.2.2即插即用
6.2.3PCI匯流排信號
6.2.4PCI匯流排數據傳送機制
6.2.5PCI匯流排周期
6.2.6PCI匯流排命令
6.2.7PCI匯流排系統結構
6.3通信匯流排
6.3.1RS232C匯流排
6.3.2SCSI匯流排
6.3.3USB匯流排
第7章輸入輸出與中斷技術
7.1輸入輸出及其接口
7.1.1I/O信息的組成
7.1.2I/O接口的作用
7.1.3I/O連線埠定址方式
7.2輸入輸出傳送方式
7.2.1程式控制的輸入輸出方式
7.2.2中斷控制的輸入輸出方式
7.2.3直接存儲器存取傳送方式
7.3中斷
7.3.1中斷概述
7.3.2中斷源
7.3.3中斷分類
7.3.4中斷處理
7.3.5中斷優先權
7.3.680x86中斷
7.4異常
7.4.1異常分類
7.4.2處理器定義的異常
7.4.3中斷及異常的禁止
7.4.4保護模式下的中斷和異常
7.4.5中斷的返回與轉移
7.5可程式中斷控制器
7.5.18259A的內部結構和引腳
7.5.28259A的中斷控制過程
7.5.38259A的工作方式
7.5.48259A的編程
7.5.58259A套用舉例
7.5.6中斷程式設計
7.6直接存儲器存取(DMA)方式
7.6.1DMA工作過程
7.6.2DMA控制器8237A
7.6.38237A的套用
第8章可程式接口晶片及套用
8.1可程式並行接口晶片8255A
8.1.18255A的引腳功能
8.1.28255A的工作方式與控制字
8.1.3工作方式的選擇及其功能
8.1.48255A套用舉例
8.2可程式定時器/計數器晶片8253/8254
8.2.18253的結構與功能
8.2.28253的編程
8.2.38253的工作方式
8.2.48254與8253的區別
8.2.58253套用舉例
8.3串列通信及8251串列接口電路
8.3.1串列通信的基本概念
8.3.2可程式串列接口晶片8251A
8.3.38251A初始化編程
8.3.48251A套用舉例
8.4模擬通道與接口
8.4.1D/A轉換接口概述
8.4.2DAC0832
8.4.3DAC1210
8.4.4DAC晶片與微機的連線
8.4.5A/D轉換接口
8.4.6ADC0809
8.4.7AD574
8.4.8A/D轉換晶片與微處理器的接口
第9章Pentium的保護機制
9.1概述
9.2段級保護
9.3段描述符及保護
9.3.1類型檢查
9.3.2界限檢查
9.3.3特權級
9.4數據訪問限制
9.5控制轉移
9.6門描述符
9.6.1堆疊轉移
9.6.2從一個過程返回
9.7作業系統指令
9.7.1特權指令
9.7.2敏感指令
9.8指針指令
9.8.1描述符驗證
9.8.2指針完整性與請求特權級
9.9頁級保護
9.9.1保存保護參數的頁表項
9.9.2兩級頁表的組合保護
9.9.3頁保護越權
9.9.4段與頁保護的組合
參考文獻

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